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钢厂铁矿粉烧结过程中,不可避免地产生大量灰尘和有害气体(主要是SO2),成为钢铁冶金工业中造成大气污染最严重的环节之一。据统计,烧结厂粉尘排放量约占整个钢厂总排尘量的30%左右。由于生产使用的各种原料(铁粉矿、燃料、熔剂)都含有硫分,在烧结或焙烧过程中,物料的绝大部分硫被燃烧,生成SO2。钢厂的SO2主要是从烧结厂排出的。每生产1t烧结产生20-40kg粉尘,排出含SO2的烟气3600- 4300m3,SO2浓度一般为300-2000mg/m3。
一、 烧结来自电除尘器的烟气参数
烧结烟气参数见表1
二、 湿式脱硫原理
湿式脱硫有多种方法。所谓湿式石灰石-石膏法:就是利用石灰石(CaCO3)的浆液做吸收剂,吸收烟气中的二氧化硫的方法。反应过程分两步进行,第一步是吸收二氧化硫生成亚硫酸钙的吸收过程,第二步是使亚硫酸钙氧化生成石膏(CaSO4.2H2O)的氧化过程。
2.1 化学反应
首先进行的是如下所示的吸收反应:
CaCO3+2H2O—CaSO3.1/2H2O+CO2+H2O
由于烟气中含有氧,所以在吸收塔内接着进行如下的氧化反应:
CaSO3.1/2H2O+1/2O2+3/2H2O—CaSO4.2H2O
2.2 吸收过程机理
用石灰石浆液吸收二氧化硫的过程实际上很复杂,反应历程如图1所示,与以下步骤有关:
(1)二氧化硫气体 向液体表面的气膜扩散,并穿过气膜。
(2)二氧化硫在水中溶解。
(3)二氧化硫水合后生成H2SO3。
(4)H2SO3扩散,通过液滴表面的液膜进入液滴内部。
(5)在液滴内部H2SO3解离成H和HSO,有一部分H2SO3与OH反应生成HSO和H2O。
(6)HSO解离后成H和SO。
(7)CaO水合后生成Ca(OH)2
(8)Ca(OH)2或CaCO3在固体表面液膜内溶解。
(9)Ca(OH)2或CaCO3与反应得到Ca2。
(10)Ca与SO反应生成CaSO3沉淀,SO氧化生成SO,Ca与SO反应生成CaSO4。
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