脫硫石膏粉檢測報告范文第1篇
脫硫石膏又稱煙氣脫硫石膏 (Flue Gas Desulphurization Gypsum) , 是火電廠石灰或石灰石濕法煙氣脫硫得到的工業副產物, 其主要成分為Ca SO4·2H2O。煙氣脫硫石膏中主要成分含量一般都在90%以上, 顆粒較細, 呈灰色或黃色。脫硫的方法有多種, 目前最常用的是石灰石-濕法脫硫, 生成過程主要化學方程式為:
吸收過程:
氧化過程:
合并為:
由于國家對火電廠二氧化硫限排的要求, 政策上要求所有新建的電廠都要有配套的脫硫裝置, 已有的電廠也要進行煙氣脫硫, 煙氣脫硫石膏的排放量正在逐年增加, 因為煙氣脫硫石膏堆積量較大, 不但對土地資源是一種極大地浪費, 而且對生態環境也造成一定的惡劣影響, 利用脫硫石膏制備其他石膏制品成為當前脫硫石膏研究與開發的一項重要課題。
高強石膏又稱α-石膏, 相對應的是β-石膏 (又稱建筑石膏) , 兩者主要成分為Ca SO4·0.5H2O, 都是天然石膏 (主要成分Ca SO4·2H2O) 經過加熱煅燒失去部分結晶水而制成的, 但高強石膏往往需要較復雜的工藝才能生成。α-石膏晶體呈短柱狀且結構緊密, 構成時水的使用就較少, 水化反應產生的熱就不多, 水化反應發生的速度就不快, 造成晶體組織內部相對密實、強度高, β-石膏恰好相反。
高強石膏目前常用的領域如下。
自流平地面:由于目前我國高層建筑地暖的廣泛使用, 以及地面對強度及平整度的要求, 自流平石膏成為理想的建筑物地面找平層, 是鋪設木地板以及各種地面裝飾材料的首選材料。
陶瓷材料:高強石膏具有強度高、質感細膩、仿真度強、表面光潔等特點, 這些使其成為陶瓷, 尤其是高檔陶瓷制品的理想材料。
精密鑄造:高強石膏能滿足產品尺寸精細要求高, 外觀整潔的鑄件的要求, 對于生產工藝復雜且壁薄的鋁合金高質量要求鑄件尤其適用, 這種原材料在航空、兵器、船舶、電子、精密儀器、計算機等行業可以廣泛應用。
高強石膏砌塊:高強α-半水石膏還可與粉煤灰進行混合, 制成高強石膏砌塊, 是優異的輕質多功能墻體材料, 而且具有很多優點, 例如質量輕、不易燃、抗震性能好、可以增加建筑物的有效使用面積, 還可以可調節室內空氣濕度。
高檔工藝品:普通石膏制作的美術工藝品, 強度低、損壞較高, 用高強石膏作為原材料就可從根本上解決這類問題, 同時高強石膏還可廣泛用于建筑裝飾材料、壁畫、浮雕等。
2 脫硫石膏制備高強石膏的工藝
2.1 蒸壓法
蒸壓法又被稱為加壓水蒸氣法, 由于相對工藝簡單, 很早工業化生產中就有使用, 其生產高強石膏的工藝為先將原材料放入蒸壓釜, 通入一定壓力的蒸汽發生反應后, 取出生成物而后將所得產物干燥、粉磨, 得到α-半水石膏, 影響蒸壓法的主要因素有蒸壓溫度, 壓強及反應時間等, 其生產工藝如圖1所示。
蒸壓釜有臥式和立式的區分。臥式蒸壓釜干燥設備需要重新布置, 也就是說蒸壓環節和干燥環節通過兩個裝置完成, 這使得在物料從蒸壓進入干燥環節的時候溫度和壓強不可避免的會降低, 蒸壓結束的產品可能很快會再次轉變成原材料。立式蒸壓容器中包含蒸壓和干燥兩個裝置, 蒸壓和干燥可以連續在一個容器中完成, 這樣可以相對提高產品的質量, 然而二次工藝需要一直有熱空氣進入容器中, 耗能較大, 也不能較好的保證產品品質, 質量起伏也比較明顯。
1.石膏原料;2.篩分機;3.臥式高壓釜;4.預碎機;5.旋轉式烘干機;6.二級粉碎;7.包裝搬運
寧夏石膏工業研究院的王立明在蒸壓法的基礎上發明了混合蒸壓法, 即將脫硫石膏物料與轉晶劑均勻混合, 然后在一定的增壓溫度下進行反應, 反應完成后進行干燥和粉磨, 在合適的工藝條件下可以生成抗壓強度超過50 MPa的高強石膏。
2.2 加壓水溶液法
加壓水溶液法是將呈粉狀的原材料脫硫石膏加入到水溶液中, 再添加適量的轉晶劑于反應液, 控制反應溫度和所加壓力在一定的范圍內, 持續反應一定時間, 得到產物α-半水石膏, 使用離心機對其脫水過濾, 再將其干燥并磨細, 得到α-半水石膏粉, 反應中受影響的環節包含反應液中料漿的濃度、過程控制中溫度和壓力的大小、所用外加轉晶劑的類型及加入的多少、產物脫水的方式、干燥環節溫度的影響、離心機參數的選擇, 具體流程如圖2所示。
1.細粉狀石膏原料;2.計量器;3.料漿混合器;4.高壓裝置;5.干燥器;6.沉淀池;7.壓力過濾器;8.干燥器;9.反應發生器;10.細粉碎機;11.反應產物;12.包裝機
此法由于在溶液中進行, 混合及受熱較均勻, α-半水石膏在液相中能充分成核、生長, 晶體缺陷少, 發育完整, 故制得的α-半水石膏強度較高。但由于水溶液法仍要在一定壓力下進行, 整個工藝流程長, 影響因素多, 生產成本相對較高。
東南大學的段珍華等使用“動態水熱法”這樣的新思路, 將晶形改良劑這樣的催化劑適量加入, 通過對制備工藝數據進行適當的改動, 生產出品質較好地高強石膏, 產品抗折強度比11 MPa還要高、抗壓強度為40~60 MPa, 并可以連續循環生產, 石膏粉干燥環節可以通過改變工序而節省掉, 這樣可以大大降低能耗。
張巨松、孫鵬這些學者采取不同的生產工藝———“加壓水溶液法”, 并結合復合晶型轉化劑的影響, 將原材料脫硫石膏加熱75 min、在蒸壓條件下保持溫度為120℃, 可以得到抗壓強度超過30 MPa的α-半水石膏的產品。
山西北方石膏工業有限公司采用脫硫石膏為原料, 在傳統液相法的基礎上改良反應釜, 使干燥和改性同時進行, 實現了α-半水石膏的連續式生產, 無需完全干燥就可生產石膏制品, 降低了能耗, 整個生產過程都利用電廠的熱源, 充分利用電廠低能蒸汽, 是脫硫石膏制α-半水石膏的新思路。
2.3 常壓鹽溶液法
低溫、常壓條件下生產高強石膏是脫硫石膏資源化利用中的一項前沿課題, 由于可以大幅度降低成本、提高生產的安全性, 現在越來越受到人們的重視, 常壓鹽溶液法就是在這樣的影響下產生的。鹽溶液法當下仍處于實驗研究階段, 關于此方法用在正式的工業生產過程的消息基本沒有, 與其他方法相比, 該工藝具有在常壓下進行、所需要反應溫度較低、過程中能量消耗少、整體生產速率快、產品質量較高的特點, 是高強石膏材料研究的方向。
常壓鹽溶液法即在正常壓強下通過在不同的鹽溶液中, 加入晶型轉化劑, 配合成一定濃度的溶液, 然后將石膏原料加入到此溶液中, 加熱溶液至一定溫度讓其進行反應, 一段時間后進行洗滌、過濾、干燥即可得到α-半水石膏, 其中影響因素有鹽溶液的種類及濃度、轉晶劑的種類及加入量、反應的溫度及時間、固液比、包括洗滌的工藝參數等。
鋤本峻司等對生產α-半水石膏在常壓狀態下進行了分析, 得出溶解度在生產高強石膏中起著至關重要的作用, 二水石膏和α-半水石膏在鹽溶液中的溶解度均比純水中要高, 且由于鹽溶液濃度的增大溶解效果越發明顯, 其中生成產物的析出, 主要由二水石膏和α-半水石膏的溶解度差決定, 溶解效果差異越大, α-半水石膏生成得就越容易。
我國的岳文海教授第一次在將溫度控制在90℃的條件下利用常壓鹽溶液法。此法可以工藝操作相對簡化, 加壓不易控制且成本高, 使用脫硫石膏于鹽介質溶液中獲得α-半水石膏晶體, 所得產品質量高, 其中晶體長細比小、抗壓強度較高。
白楊等學者嘗試汽液結合的一種新方法, 首先稱取若干原材料脫硫石膏, 加入適量轉晶外加劑, 最后加入適量的水, 加外加劑時先攪拌均勻, 其后繼續攪拌若干時間, 最終將攪拌所得料漿放入蒸壓釜中, 在合適的條件下加熱6h, 所得產品干燥后進行研磨, 半水石膏產品強度可以超過20 MPa。
3 轉晶劑的研究
結晶動力學對晶體的生長給出這樣的解釋:晶體的生長快慢主要取決于晶面四周向外延伸的速率, 晶體的外觀形態主要受晶型不同方位生長速度的影響, 外界環境條件的改變會改變不同晶面的生長速率情況。將適量的外加劑放入反應溶液中, 改變α-半水石膏晶型的反應條件, 使得產物的晶體生長發生變化, 從而改變外形, 這種類型的外加產物被叫做轉晶劑。
轉晶劑的使用在常壓鹽溶液法制備α-半水脫硫石膏的過程中起著至關重要的作用, 晶形轉化劑影響產物晶體外觀形態的理論解釋, 可能通過的途徑有以下三種方式: (1) 在晶體的某一晶面上做選擇性吸附; (2) 改變晶體的比表面自由能; (3) 進入晶體結構內部使其發生變化。
當下轉晶劑作用機理在學界還沒有達成一致共識, 在學者中認可度相對較高的是轉晶劑吸附的能力, 反應中轉晶劑分子會附著在產物晶體特定的晶面, 能夠阻礙該吸附軸方向晶體的自由生長, 調節產物晶型各個方向的生長速度, 最終起到控制晶體形貌的作用。
目前常用的轉晶劑有四種: (1) 無機鹽類轉晶劑, 常用的有明礬、硫酸鐵、硫酸鋁, 一般高價鹽作為轉晶劑效果較好; (2) 多元有機酸 (鹽) 類轉晶劑, 常用的有檸檬酸、丁二酸、EDTA, 這類轉晶劑在單摻時轉晶效果最明顯, 所得半水石膏的晶體多為短柱, 強度較高; (3) 大分子類轉晶劑常用的有糊精-淀粉水解分子、明膠-多肽分子混合物; (4) 表面活性劑類轉晶劑, 常用的有單硬脂酸甘油酯、十二烷基苯磺酸鈉。
重慶大學的劉紅霞在研究晶形中發現, 有機酸轉精效果與其結構有很大關系。一元的有機酸幾乎不起什么作用, 在反應液中加入二元有機酸, 轉晶效果便體現出來, 多元有機酸轉晶效果也比較明顯, 轉晶劑中羧基相鄰間距為3個C-C時轉晶效果最好, 在反應液中檸檬酸加入量為0.01%、酸堿度p H為4.6, 水的加入量為41%的情況下, 得到晶型較好的高強石膏晶體, 生成強度超過30 MPa的半水石膏。
華中理工大學胥桂萍分析了不同種堿土金屬鹽在反應液中起的作用的大小, 發現不同類型鹽離子對結晶情況影響不同, 其中Ca2+在所有堿土金屬鹽中對產物晶體改變效果明顯。反應過程中對干燥進行控制, 調節反應液鹽離子濃度介于15%~25%, 干燥控制溫度為100℃左右, 酸堿度p H值為5~6, 同時加入丁二酸和單硬酯酸甘油酯兩種外加劑, 得到了理想的短柱狀晶體。
張巨松等學者研究了轉晶劑對高強石膏的強度及形貌的影響, 單摻硫酸鋁鉀、硫酸鋁及檸檬酸鈉, 得出單摻硫酸鋁鉀效果最好, 檸檬酸鈉復摻其他兩者, 復摻轉晶效果明顯, 復摻1.8%的硫酸鋁和0.08%的檸檬酸鈉時, 生成抗壓強度超過30MPa的α-半水石膏。
4 結論
本文詳述了高強石膏的生產及應用價值, 以及目前學者對不同生產工藝的研究現狀, 以及不同因素對生產的的影響, 包括工藝流程及催化介質的種類及介紹, 可以為后續研究人員的深入研究提供一定的借鑒和參考;高強石膏作為當前建筑領域一種全新材料, 在未來石膏發展中將是一個重要的方面, 制備方法中常壓鹽溶液法在制備高強石膏各種不同方法中最具有發展前景, 這方面的研究將成為未來研究的重點, 轉晶劑技術是制備高強石膏的核心, 轉晶劑的作用機理是研究轉晶劑發展的關鍵, 轉晶機理目前還沒有明確的結論, 這些也將是今后研究的熱點。
參考文獻
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脫硫石膏粉檢測報告范文第2篇
1 石灰石石膏法原理
石灰石—石膏法目前為世界上最成熟的脫硫工藝, 其主要原理為, 石灰石吸收煙氣中的[4], 并將分離出的拋棄處
理, 也可以將其氧化為1做石膏回收處理。[1]
石灰石為吸收劑, 石灰石粉碎后加水混合后制成吸收劑漿液, 當吸收劑漿液在FGD吸收塔內與煙氣混合, 煙氣中的[4]與漿液中的Ca CO3發生化學反應被吸收, 最終反應產物為石膏, 脫硫后的煙氣需要經過涂霧器再經換熱器升溫后排入煙囪。吸收塔底部中的脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收利用。
2 主要工藝系統設備
目前石灰石石膏法脫硫工藝系統主要由煙氣系統、吸收系統、漿液制備系統、石膏脫水系統、廢除處理系統五大部分組成。[2]
2.1 煙氣系統
其主要包括煙道、煙氣擋板、密封風機和氣-氣加熱器等相關設備。從鍋爐引風機上排出的煙氣經除塵后, 通過氣-氣加熱器冷卻降溫, 接著煙氣從吸收塔內進行脫硫洗滌后被傳輸至吸收塔。
2.2 吸收系統
吸收塔是FGD設備的核心裝置系統。按照煙氣和循環漿液在吸收塔內的流動方向, 可以將吸收塔分成逆流塔和順流塔兩大類?；诔浞掷庙?、逆流塔的優點以及減小單個吸收塔的塔徑和降低塔高度, 也有采用順、逆流串聯組合雙塔的流程布置。吸收塔除了漿液和煙氣的相對流動方向不同外, 主要差別是通過何種方式來增大吸收漿液表面積, 來提高二氧化硫從煙氣到漿液的傳質速率。石灰石濕法工藝中按此分類的塔類型有:噴淋空塔、有多孔塔盤的噴淋塔、噴淋填料塔、雙循環濕式洗滌器、噴射鼓泡反應器及雙接觸液柱塔。
2.3 漿液制備系統
漿液制備系統中的干粉制漿方式, 粉倉下部設有2個下粉口, 并接有落粉管及星型給料機, 漿液箱上部裝有攪拌機, 在漿液箱中石灰石粉與溢流液混合生成濃度為30%的石灰石漿液。漿液制備系統的主要是向吸收系統中提供石灰石漿液。
2.4 石膏脫水系統
石膏脫水系統主要包括水力旋流器和真空皮帶脫水機。其主要利用離心分離的原理, 分離出顆粒細小的結晶繼續與脫硫反應, 顆粒粗大的結晶通過真空皮脫水機去除粗大結晶顆粒之間的游離水。
2.5 廢水處理系統
其主要由廢水池、水泵、管道、閥門四大部分組成。廢除處理主要分為四個步驟, 分別為廢水中和、重金屬沉淀、絮凝和澄清/濃縮。
3 石灰石石膏法煙氣脫硫現今存在的問題及解決辦法
現在國內大部分電廠都采用的是石灰石石膏法煙氣脫硫技術。但是技術確實參差不齊。主要都存在結垢及堵塞、腐蝕及磨損等棘手的問題。解決此兩項問題事關重要。
3.1 結垢和堵塞
火電廠石灰石石膏法煙氣脫硫技術中, 經常出現設備堵塞現象。結垢會增到能耗, 情況嚴重時可造成增壓風機出現喘振現象。因此, 設備結垢和堵塞問題成為了設備可否長期運行的關鍵, 了解造成結垢和堵塞的原因也成了首要關注問題。在工藝流程操作中, 很多方法可以防止結垢和堵塞的發生。除塵方面, 要嚴格控制吸收系統中所進入的煙塵量, 嚴把控制液的PH值, 控制吸收液中的水分蒸發量。嚴格控制大顆粒結晶物質的飽和程度。選擇吸收系統設備方面, 需優先考慮用不易出現結垢及耐腐蝕現象的材質作吸收設備。[3]
3.2 腐蝕及磨損
煙氣脫硫技術中的腐蝕及磨損是濕法中常見的問題, 腐蝕主要發生在熱交換器、煙道和吸收塔等處。選材方面要采用不易腐蝕材質作換熱器、煙道及吸收塔。從而降低工藝操作中降低腐蝕率。[4]
4 結語
石灰石石膏濕法噴淋脫硫其脫硫效率較高、運行穩定成熟, 得到國內廣泛的認可。我國在煙氣脫硫技術基礎上, 需進一步對煙氣脫硫系統進行優化與開發, 使煙氣脫硫技術有著更可觀的發展前景, 及更符合中國國情的煙氣脫硫技術。
摘要：我國是一個發展中的大國, 國家的迅速發展離不開環境保護。說道環境保護就自然離不開煙氣排放。煙氣排放的主要污染物為二氧化硫, 本文就目前大中型火力發電機組配備的煙氣脫硫技術進行了簡單介紹, 對石灰石石膏法煙氣脫硫的反應過程和原理, 進行了深入探究。
關鍵詞：原理,影響因素,濕法脫硫
參考文獻
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脫硫石膏粉檢測報告范文第3篇
目前,在脫硫石膏應用比較發達的德國、日本等國,脫硫石膏已經得到了近100%的利用,而且脫硫石膏制品也已經成為主流的建筑材料。紙面石膏板、輕質石膏砌塊、石膏基特種砂漿已經得到了普遍的應用[1]。但是在國內,只有部分地區脫硫石膏得到了一定程度的開發利用,例如江蘇一夫嘗試利用脫硫石膏制備石膏基砂漿及高強石膏,山東泰安嘗試利用脫硫石膏替代天然石膏制備紙面石膏板等[2]。大部分地區脫硫石膏的開發利用程度很低,應用范圍有限,而且由于脫硫工藝和設備的原因導致脫硫石膏的品質不高且不穩定,也給進一步的利用帶來了極大的困難[3]。
本文探索了脫硫石膏的煅燒工藝、粉磨工藝及陳化工藝等對建筑石膏標準稠度需水量、凝結時間、力學性能的影響,并依據此確定制備建筑石膏的工藝參數,制備出性能符合GB/T9776—2008《建筑石膏》對3.0等級要求的建筑石膏。
1 實 驗
1.1 原材料
脫硫石膏:國電滎陽煤電一體化有限公司(以下簡稱滎陽電廠)所排脫硫石膏,參照JC/T 2074—2011《煙氣脫硫石膏》進行性能測試:附著水(濕基)含量為14%~16%,二水硫酸鈣(干基)含量為87%~89%,氯離子(干基)含量為2295 mg/kg,p H值(干基)為6.5~7.1。
對脫硫石膏進行熱重分析,實驗選用METTLER TOLEDOSTARe系統TGA/SDTA851e熱重分析儀,溫度區間為:室溫~600℃,脫硫石膏的熱重曲線如圖1所示。
圖1中所示吸熱峰有2處:57.3℃和145.7℃,由脫硫石膏的脫水反應可知,其對應的吸熱反應分別為Ca SO4·2H2O脫去附著水和Ca SO4·2H2O脫去3/2個結晶水轉化為β型Ca SO4·1/2H2O。
1.2 實驗方法
脫硫石膏原料自電廠堆庫取出后,經過45℃烘干至恒重,過0.3 mm篩備用。參考GB/T 9776—2008的測試方法,按次序確定脫硫石膏的煅燒制度、球磨工藝和陳化時間,依據各階段建筑石膏的性能和物相分析結果,確定最佳的制備工藝。相組成分析采用三相分析法中的酒精溶液水化法-常壓干燥法。
2 實驗結果與討論
2.1 煅燒工藝對建筑石膏性能的影響
由圖1可以看出,Ca SO4·2H2O轉化為β型Ca SO4·1/2H2O的溫度范圍為110~230℃。因此脫硫石膏煅燒溫度選取170~230℃,煅燒時間選取為1~3 h[4],煅燒實驗結果如表1所示。
由表1可知,隨著煅燒溫度的升高,建筑石膏的標稠需水量減小,凝結時間延長,力學性能得到提高,綜合考慮確定,煅燒溫度以210℃為宜。當煅燒溫度固定為210℃時,隨著煅燒時間的延長,建筑石膏的標稠需水量減小,凝結時間稍有縮短,力學性能先升后降,參考建筑石膏的力學性能,煅燒時間以2 h為宜。
由表1中煅燒產物的比表面積和體積密度可知,隨著煅燒溫度的升高,煅燒產物的粒徑變小且級配趨于合理,導致漿體中的間隙水減少,建筑石膏的標準稠度需水量隨之降低。
選取煅燒溫度分別為170、190、210℃的D1、D3、D5試樣煅燒產物進行物相分析,結果如圖2所示。
由圖2可以看出:170℃時尚有少部分二水石膏DH沒有完全脫水。190℃時物料完全脫水,此時煅燒產物中大部分為半水石膏HH,DH、Ⅲ型無水石膏A(Ⅲ)的含量很少。210℃時物料中的一部分HH繼續脫水轉化為A(Ⅲ),同時HH含量降低。
在所有石膏脫水相中,A(Ⅲ)的水化活性最強,遇水后會水化成HH,所有的HH按照石膏脫水相的溶解析晶理論水化成DH。因此隨著煅燒溫度的升高,脫水相中A(Ⅲ)含量的增加會延長脫水相的水化時間,從而直接導致建筑石膏的凝結時間延長。脫水相中不同的相組分在水化后的產物中都是以DH的形式存在,因此影響石膏力學性能的主要還是脫水相的晶體形貌和粒度分布。已有研究證明,隨著煅燒溫度的升高,脫水相的晶體形貌由針狀、纖維狀、柱狀、短柱狀逐漸變化,水化產物交錯搭接,內部作用力增大。表現為宏觀性能就是力學性能提高。
2.2 粉磨工藝對建筑石膏性能的影響
脫硫石膏經210℃煅燒2 h得到建筑石膏,分別選擇輥磨和球磨對物料進行處理[5],性能測試結果如表2所示。
注:采用輥磨形式的 F1、F2、F3,其磨盤間隙分別為 0.49、0.33、0.16mm;采用球磨形式的 F4、F5、F6,其球磨時間分別為 1、2、3 min。
對比表2與表1可知,經過粉磨工藝處理的建筑石膏,標稠需水量繼續減小,凝結時間縮短,力學性能得到提高。對比粉磨形式對物料性能的提高效果,試樣F5的性能最優,即球磨2 min。
選取球磨、粉磨時間1、2、3 min的F4、F5、F6建筑石膏,利用OMIC LS—POP(Ⅲ)型激光粒度分析儀進行粒度測試,結果如圖3所示。
由圖3可知,隨著球磨時間延長,物料粒度分布由集中趨于正態分布趨于均衡,同時D50由69.55μm降低至15.16μm,說明物料 顆粒尺寸 變小的同 時 ,粒度分布 也趨于合理。聯系其比表面積數據和標稠需水量數據,可以驗證隨著物料粒徑變小,粒度分布趨于合理,所需的標準稠度需水量會隨之降低。
隨著表2中比表面積數據的增大,物料的反應活性增強,水化時與水的接觸面積增大,縮短了水化時間因此導致凝結時間縮短,且縮短程度與比表面積增大程度成正比。
結合F4、F5、F6試樣的粒度分布曲線、體積密度及強度可知,隨著物料粒度分布趨于合理,試件的密實度增大,表現為體積密度增大,強度提高。
2.3 陳化工藝對建筑石膏性能的影響
脫硫石膏經過210℃煅燒2 h后以密閉的方式陳化,選擇不同的陳化時間,對陳化后的物料進行性能測試,結果如表3所示。
對比表3和表1中D6試樣的測試數據可以看出,隨著陳化時間的延長,建筑石膏的標稠需水量稍有下降,初凝時間基本不變,終凝時間稍有延長,力學性能稍有提高。對比陳化后的性能,陳化時間以3 d為宜。
物料在煅燒過程中會生成各種不穩定的物相,分別對陳化前和陳化3 d后的物料進行相組成分析,結果如圖4所示。
由圖4可知,陳化前,大部分的DH在較高煅燒溫度下轉化成了A(Ⅲ),少部分轉化成半水石膏HH,還殘余小部分的DH及部分結晶水W。陳化后,物料的余熱繼續使殘余的DH轉化為HH,同時,陳化過程中A(Ⅲ)會吸收空氣中的水分轉化為HH,使結晶水的含量發生一定的增長。
陳化過程使物料呈現出以HH為主,以A(Ⅲ)為輔的物相組成。A(Ⅲ)保證了物料的水化活性,HH保證了物料的充分水化,充分地水化使石膏制品中膠凝組分的含量提高,進而使力學性能得到提高。
2.4建筑石膏的制備
綜合相關的煅燒、粉磨、陳化工藝參數進行建筑石膏的驗證試驗。工藝參數和性能測試結果如表4所示。
由表4可見,本文制備的建筑石膏各項性能均符合或優于GB/T 9776—2008中3.0等級的要求(初凝時間≥3 min,終凝時間≤10 min,抗折強度≥3.0 MPa,抗壓強度≥6.0 MPa)。
3 結 語
(1)選取國電滎陽煤電一體化60 MW燃煤發電機組濕法脫硫工藝所排放的脫硫石膏,首先在210℃下煅燒2 h,然后球磨2 min,再陳化3 d,可以制得符合GB/T 9776—2008中3.0等級的建筑石膏。
(2)煅燒溫度影響物料的顆粒尺寸、物相組成及晶體形態,進而影響建筑石膏的標準稠度需水量和力學性能。
(3)球磨工藝通過減小物料的顆粒尺寸,同時使物料的粒度分布趨于合理,降低了建筑石膏的標準稠度需水量,縮短了凝結時間,提高建筑石膏的力學性能。
脫硫石膏粉檢測報告范文第4篇
可持續發展是我國社會經濟發展的根本戰略,節能減排既是關系社會經濟可持續發展的重大戰略問題,也是我國社會經濟發展的重大戰略問題。
我國的煤炭資源豐富,是我國的主要能源。2008年我國原煤產量為27.93億t,消費量則達到27.40億t[1]。煤炭的使用極大地推動了我國經濟的發展,但其燃燒產生的SO2等有害氣體對環境造成了重大污染。預計到2020年,我國的煤炭產量將達到30億t,燃煤排放的SO2超過2 000萬t,其中火電廠所占比例約55%左右[2]。
目前,針對SO2的污染問題,主要是采用煙氣脫硫技術,以減小其對環境的污染。而脫硫后生成的大量脫硫石膏如果處理不當,將造成二次污染,預計到2010年,煙氣脫硫石膏年產出將超過2 000萬t。這些廢棄物的排放不但占用了大量土地資源,耗資巨大,而且石膏中的有害物質更對環境造成了嚴重污染,同時也給排放企業帶來了巨大負擔。2008年1月,脫硫石膏副產物已被列為“資源綜合利用企業所得稅優惠目錄”,可享受國家稅收優惠政策。因此,基于環境保護和資源綜合利用的前提,選擇合適的處理方式實現脫硫石膏的資源化利用,化害為利、變廢為寶,具有現實而長遠的意義。
1 脫硫石膏的形成
煙氣脫硫的基本原理是以一種堿性物質作為SO2的吸收劑,即脫硫劑,對SO2進行吸收處理。按脫硫劑的種類進行劃分,煙氣脫硫技術可分為以下幾種:
(1)以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法。
(2)以MgO為基礎的鎂法。
(3)以Na2SO3為基礎的鈉法。
(4)以有機堿為基礎的有機堿法。
目前,世界上普遍使用鈣法技術進行煙氣脫硫,其所占比例在90%以上[3]。其主要反應方程式為:
CaCO3+SO2→CaSO4·H2O+CO2
脫硫石膏的主要化學成分為CaO和SO3,MgO、Al2O3等成分的含量較少,一般呈白色晶體狀態存在。
2 脫硫石膏的應用價值
國外許多國家(如日本、美國等)已將脫硫石膏作為生產各種石膏制品的主要原料,而國內脫硫石膏的利用范圍較國外來講比較狹窄,利用量也較少。脫硫石膏作為一種工業副產品,有其利用價值,需進行不斷的研究和開發。
2.1 水泥工業
(1)外摻料。
對脫硫石膏進行中和、烘干等工藝處理后加入水泥中,作為水泥外摻料,部分或全部代替水泥生產原料中的天然二水石膏,且對水泥石的抗滲等性能也有一定的改善作用[4,5,6],不但可有效地保護天然石膏資源、保護環境,也有利于企業經濟效益的提高。國外的法國拉法基集團公司、國內的天瑞集團公司等已采用脫硫石膏代替天然二水石膏作為外摻料生產水泥。
(2)緩凝劑。
脫硫石膏對水泥的水化性能無負面影響,適宜用作水泥緩凝劑,國外已有成功應用脫硫石膏作水泥緩凝劑的經驗,我國近年來才有脫硫石膏產出,該方面的研究還比較薄弱。將脫硫石膏資源化,用作水泥緩凝劑是非常有效的廢物利用途徑,這將給排污單位和水泥廠創造好的經濟、社會、環境效益[7]。
2.2 生產石膏制品
脫硫石膏與天然石膏的主要成分基本相同,但由于實際生產中原料、工藝的不同,造成石膏顆粒形態、結晶體、雜質等方面有所不同,可通過水浸過濾等方法去除脫硫石膏中所含的可溶性鹽、飛灰等有害雜質,從而將其應用于石膏制品業[8]。
2.3 制作石膏板材
纖維石膏板是以石膏粉為主要原料,以木材纖維為加強筋,配以適量的化學添加劑加工而成,該板強度高,握釘力強,具有良好的防潮性能[9]。脫硫石膏在該方面的應用,不但有利于其自身價值的提高,也有利于天然石膏資源的節約。
2.4 制作農業肥料
利用碳酸鈣在氨溶液中的溶解度比硫酸鈣小得多的特性,硫酸鈣易轉化為碳酸鈣。脫硫石膏經合理的工藝轉化后,可以將價值較低的碳酸銨轉化為價值較高的、營養成分較多的硫銨肥料[9]。
2.5 制作建筑防火材料
石膏防火涂料廣泛應用于現代建筑中的梁、柱等構件表面,可避免火災對建筑物主體造成破壞。石膏防火涂料是一種不良導體,其導熱系數比幾種常見的建筑材料均低,石膏制品迎火的一面即使是高溫燃燒3.5 h,背火的一面溫度也不會超過140 ℃[10]。
3 在脫硫石膏綜合利用過程中應考慮的問題
3.1 鈣法技術生產過程中CO2的問題
石灰石-石膏法在脫硫過程中,在脫除SO2氣體的同時排放出CO2氣體,理論上每脫除1 t的SO2則排放出0.72 t的CO2。CO2是典型的溫室氣體,占所有溫室氣體總體積的50%。大氣中CO2的含量直接影響到全球氣候的變化。一百多年來,全球氣候趨于變暖,與大氣中CO2的含量不斷增加呈正相關。從已有記錄的資料來看,全球大氣中的CO2濃度在不斷增加,平均濃度已從1850年前后的約280 ppm增加至2000年的375 ppm,CO2濃度增加了30%。據估計,大氣中CO2濃度年遞增率為0.4%,與此相對應的是全球溫度平均上升了0.6 ℃。因此,石灰石-石膏法在脫硫過程中產生的CO2應予以重視[11]。
3.2 脫硫石膏質量的控制
脫硫石膏能否被利用,實現其資源化,首先取決于石膏的質量。影響脫硫石膏質量的因素很多,如石膏在漿液中的過飽和度、漿液的pH值、石膏的結晶溫度、氧化空氣量、漿液攪拌強度以及石膏脫水工序等。在脫硫石膏的生成過程中,如果工藝條件控制不好,往往會生成層狀尤其是針狀晶體,而且會進一步向塊狀、氈狀結構發展,使得所生成的石膏極難脫水;細顆粒石膏還容易引起系統結垢,因此必須控制石膏的結晶條件,使之生成粗顆粒和棱形結構的石膏晶體。晶體的總表面積以及晶體的生長時間,也會影響脫硫石膏的質量,且上述各因素之間會產生相互影響和制約[12]。
石灰石-石膏法中存在的其他問題,如可靠性、設計、脫硫率、管理等問題,這里不再贅述。
4 結語
脫硫石膏粉檢測報告范文第5篇
近幾年，從中央到地方，推動節能減排的工作力度進一步加大，黨的十七大明確提出，要建設生態文明，基本形成節約能源資源和保護生態環境的產業結構、增長方式、消費模式。在節能減排的大主題、大環境下，脫硫副產品-的污染何去何從?
在國內，大部分電廠采用濕式“石灰/石灰石——石膏”法脫硫工藝。脫硫石膏的形成過程是：將經過除塵處理后的煙氣導入吸收器中，在吸收器中，把細石灰石粉與水充分攪拌的料漿，通過噴淋的方式洗滌煙氣，石灰粉料漿與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，然后通入大量空氣強制將其氧化成二水硫酸鈣。從吸收器中出來的石膏懸浮液通過濃縮器和離心器脫水，最終產物為顆粒細小、品位高、殘余含水量在5～15%之間的脫硫石膏，也叫二水石膏或生石膏。這種人工制備的二水石膏，主要成分和天然石膏一樣，其物理、化學特征和天然石膏具有共同的規律。
國內電廠采用上述工藝開始于上世紀90年代，而且近些年來，規劃投資脫硫工程的公司企業越來越多。在我國，具有一定代表性的就是國華北京熱電分公司，它是引進世界上先進的德國濕法脫硫技術，在對電廠煙氣脫硫的過程中，每年不但消納了1.15萬噸的二氧化硫，還產生了純度高達95%的脫硫石膏，為凈化首都環境作出了突出的貢獻，同時充分利用脫硫石膏，生產出符合國家環保要求的新型脫硫石膏砌塊。為減少硫污染，在節能減排的大主題、大環境下，脫硫工程通過宣傳推廣已經逐步被各地政府、環保部門以及電廠、水泥廠等認識到其環保效益、社會價值、循環經濟價值。
另外，脫硫石膏的優點是：產量大，而且不像天然石膏那樣受到地域的限制。而且脫硫石膏也有大用途之地——將其用于水泥生產早已引起人們的廣泛關注。國外已有成功地應用脫硫石膏作水泥緩凝劑的經驗。脫硫石膏作水泥緩凝劑非常有效的解決了硫污染的問題，而且為脫硫石膏指出了出路。
把脫硫石膏用做水泥緩凝劑來處理是解決硫污染問題非常有效的途徑。河南中州重工生產的脫硫石膏壓球機可將工廠生產的脫硫石膏壓制成型，將廢棄物資源化,這將在電廠和水泥廠之間鋪設一條大道，為國家創造良好的經濟、社會、環境效益。
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脫硫石膏粉檢測報告范文第6篇
關鍵詞：脫硫石膏,石膏砂漿,噴涂,施工性
0 引言
隨著我國火力發電廠廢煙脫硫技術的廣泛應用,脫硫石膏產量迅猛增加,2010 年全國年產脫硫石膏已超過3790 萬t[1]。這些工業副產石膏的堆放,不僅占用大量土地,而且會污染環境。根據目前很多科研工作者對脫硫石膏的特性、煅燒工藝等問題進行的大量研究,表明脫硫石膏具有良好的膠凝性,以其替代天然石膏配制石膏砂漿完全可行[2]。
在歐洲,石膏砂漿已占據了超過90%工裝及家裝墻面材料市場。在國內,從2012 年開始,石膏基砂漿取得了快速發展,尤其是底層抹灰石膏,增長率超過了100%。目前,北京、上海、江蘇等地已普遍使用粉刷石膏代替水泥抹灰砂漿找平。在應用技術領域,石膏砂漿的機械化施工體系較為成熟,機械化施工面積達到100 萬m2以上。
采用機械噴涂施工的石膏砂漿除了要符合相關標準規范技術要求外,還應具備泵送性和噴涂性,即必須具有良好流變性、和易性、濕粘結性及合適顆粒級配、凝結時間等。本文在借鑒已有科研成果的基礎上,分析了輕質骨料、保水劑、觸變劑等對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的抗壓強度、拉伸粘結強度、保水率及施工性的影響,確定了脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的配比,并在實際工程中得到應用,產生較好經濟效益。
1 試驗
1.1 原材料及設備
脫硫石膏:采用濕法脫硫廢渣原料經煅燒生成的半水石膏[3],標準稠度用水量61%,2 h抗折、抗壓強度分別為3.6、8.2MPa,初凝時間12 min,終凝時間15 min。
輕骨料:?；⒅?堆積密度132 kg/m3,體積吸水率39%,筒壓強度159 k Pa,粒徑0.05~0.60 mm。
細砂:采用贛江天然河砂,連續級配,控制最大粒徑小于1.0 mm。
保水劑:羥乙基甲基纖維素醚,黏度為30 000 m Pa·s,阿克蘇諾貝爾特種化學(上海)有限公司。
觸變劑:淀粉醚,荷蘭艾維貝(AVEBE)生產。
石膏緩凝劑:三聚磷酸鹽與蛋白類PT按質量比為12∶5自制的復合緩凝劑。
噴涂設備:可耐福培福德機械噴涂機PFT G5c。
1.2 試驗方法
按GB/T 28627—2012《抹灰石膏》制備拌合物,并測試砂漿的凝結時間、保水率、抗壓強度、拉伸粘結強度。
2 結果與討論
2.1 ?；⒅橛昧繉γ摿蚴嗷鶉娡渴嗌皾{性能的影響
噴涂石膏砂漿中添加?；⒅槿〈糠旨毶?可降低砂漿的密度,改善施工性,并可減少砂漿對噴涂設備的磨損。固定脫硫石膏用量為總質量的50%,纖維素醚摻量為總質量的0.3%,調整石膏緩凝劑的用量,使噴涂石膏砂漿的初凝時間保持在(100±20)min。?；⒅橛昧繉娡渴嗌皾{干密度及抗壓強度的影響見表1。
由表1 可知,隨著?；⒅橛昧康脑黾?噴涂石膏砂漿的干密度及抗壓強度逐漸下降,?；⒅閾搅看笥?.5%時,強度低于4.0 MPa,不符合GB/T 28627—2012 對底層抹灰石膏抗壓強度的要求。另外,在工程應用中采用不同?；⒅橛昧康膰娡渴嗌皾{進行了設備損耗的對比試驗,?；⒅橛昧繛?.5%、3.0%、4.5%的噴涂石膏砂漿對噴涂設備的螺桿泵、混合軸等易損件的綜合損耗成本分別為0.40、0.28、0.21 元/m2,且?；⒅閾搅繛?.0%、4.5%的噴涂石膏砂漿密度小,施工省力,施工性更好。因此,綜合考慮石膏砂漿的強度、施工性及設備損耗成本,初步確定?；⒅橛昧繛?.0%。
2.2 纖維素醚摻量對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能的影響
纖維素醚是石膏砂漿的主要外加劑,具有保水增稠、提高砂漿與墻體之間粘結力及改善砂漿施工性能的作用。固定脫硫石膏用量為總質量的50%,?；⒅閾搅繛榭傎|量的3.0%,調整石膏緩凝劑的用量,使噴涂石膏砂漿的初凝時間保持在(100±20)min。纖維素醚摻量對噴涂石膏砂漿保水率及拉伸粘結強度的影響見表2。
由表2 可知,隨著纖維素醚摻量的增加,噴涂石膏砂漿保水率逐漸提高,當纖維素醚摻量為0.20%時,砂漿保水率達到90%?？紤]到噴涂石膏砂漿的實際使用條件,分別測試了噴涂石膏砂漿與混凝土板及加氣混凝土砌塊的拉伸粘結強度。纖維素醚摻量達到0.15%以上時,與混凝土板的拉伸粘結強度較高,且隨纖維素醚摻量的增加拉伸粘結強度變化較小;而由于加氣混凝土砌塊吸水率高,纖維素醚摻量需要達到0.20%以上,才能達到隨纖維素醚摻量的增加拉伸粘結強度變化較小的效果?？紤]到隨著纖維素醚摻量的增加,砂漿用水量上升,抗折、抗壓強度降低,因此纖維素醚的摻量確定為0.20%。
2.3 淀粉醚摻量對脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能的影響
機械噴涂施工不同于傳統抹灰施工,傳統抹灰施工一般采用分層施工方法,機械噴涂施工為1 層成型,因此對噴涂石膏砂漿的濕粘結性、觸變性要求更高。通過摻入不同用量的淀粉醚進行模擬噴涂試驗得出,在配合比中摻入0.03%~0.07%的淀粉醚,可提高材料的抗下垂能力和潤滑性,改善材料的操作性能,使操作更滑爽,滿足施工要求。
3 脫硫石膏基噴涂石膏砂漿配方確定及性能測試
通過大量試驗研究,最終確定脫硫石膏基噴涂石膏砂漿生產配方為:脫硫石膏50%,輕骨料?；⒅?%,細砂46.4%,保水劑纖維素醚0.20%,石膏緩凝劑0.25%,觸變劑淀粉醚0.05%。制備的脫硫石膏基噴涂石膏砂漿性能測試結果見表3。
4 工程應用
脫硫石膏基噴涂石膏砂漿經過試驗研制,已開發出相關產品并制訂了企業產品標準,在常州新樂花園工程中得到應用。
4.1 脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的施工工藝
脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的施工工藝為:基層處理→施工準備→設備調試與料漿調配→噴涂石膏砂漿→刮平→表面收光處理→設備清洗。
(1)基層準備。將基層表面凹凸部分和洞口處理平整,清除基層表面多余的砂漿、塵土、油漬等。
(2)施工準備。按照住宅分戶質量驗收標準等進行勾方,對墻面垂直平整度用2 m靠尺及拉線檢查,應做好灰餅及沖筋,且灰餅間距為1.2 m左右,施工前用石膏砂漿做好護角;不同墻材交接處應粘貼200 mm寬的玻纖網格布,在門窗洞口、電線盒四周對角方向處斜向粘貼400 mm×200 mm玻纖網格布。
(3)設備調試與料漿調配。根據噴涂機使用指南進行調試,機器運轉正常,添加噴涂石膏砂漿,調整用水量至料漿狀態適合噴涂。
(4)噴涂石膏砂漿。均勻噴涂石膏砂漿,噴涂有2 種方法:一種是由上往下呈S形巡回噴法,可使表面較平整,灰層均勻、無魚鱗狀,但易掉灰;另一種,是由下往上呈S形巡回噴法,在噴涂過程中,已噴在墻上的灰漿對正噴涂的灰漿可起截擋作用,減少掉灰。
(5)刮平。使用刮尺將石膏砂漿初步刮平。
(6)表面收光處理。待初凝后用不銹鋼抹子抹平壓光至質量驗收要求。
(7)設備清理。按設備使用指南清理設備。
4.2 市場前景
全自動噴涂工藝與傳統抹灰工藝相比,機械噴涂施工噴涂壓力大,附著力強,粘接牢固,沒有空鼓、裂縫與脫落現象,可改善工程質量。另外,機械噴涂施工速度快,工效高,可減少用工,降低成本,市場前景廣闊。該產品的推廣應用可大量消耗脫硫石膏廢渣,具有良好的社會效益。
5 結論
(1)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿摻入總質量3.0%的?；⒅?可降低砂漿密度,改善施工性,降低噴涂設備的損耗。纖維素醚摻量為0.20%時,噴涂石膏砂漿的保水率、拉伸粘結強度較好。配合比中摻入0.03%~0.07%淀粉醚,可提高材料的抗下垂能力、潤滑性,使操作更滑爽,改善材料的操作性能,滿足施工要求。
(2)通過試驗最終確定脫硫石膏基噴涂石膏砂漿的生產配方為:脫硫石膏50%,輕骨料?；⒅?.0%,細砂46.4%,保水劑纖維素醚0.20%,石膏緩凝劑0.25%,觸變劑淀粉醚0.05%。制備的脫硫石膏基噴涂石膏砂漿初凝、終凝時間分別為85、104 min,抗折、抗壓強度分別為2.3、4.7 MPa,與混凝土板和加氣混凝土砌塊的拉伸粘結強度分別為0.45、0.37 MPa。
(3)脫硫石膏基噴涂石膏砂漿施工工藝簡單,施工效果好,且可大量消耗脫硫石膏廢渣,市場前景廣闊。
參考文獻
[1]吳徹平,彭家惠,瞿金東,等.新型脫硫石膏基保溫砂漿的配制及性能研究[J].材料導報,2011(10):121-124.
[2]錢紅萍,張朝暉.脫硫粉刷石膏配制技術及應用研究[J].新型建筑材料,2010(2):9-11.