脱硫石膏的特性及利用

（一）脱硫石膏的特性

1、脱硫石膏与天然石膏的相同点

(1)水化动力学和凝结特征一致;

(2)主要矿物相、转化后的五种形态、七种变体物化性能一致,脱硫石膏完全可以代替天然石膏用于建筑材料和陶瓷模具;

(3)两者均无放射性,不危害健康。

2、脱硫石膏与天然石膏的不同点

(1)原始物理状态不一样:天然石膏是粘合在一起的块状,而脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在;脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大,天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质,而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏,细颗粒为杂质,其特征与天然石膏正好相反;

(2)颗粒大小与级配:烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄,高细度(200目以上)、颗粒主要集中在30-60μm之间,级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。因此,现有的以天然石膏为原料的熟石膏的煅烧设备和生产工艺并不能完全照搬,要采用针对化学石膏设计的生产工艺和设备;比如,脱硫石膏不适合流态化煅烧设备,因为它粒径太小,还未烧就很容易被吹出来了；还如,用天然石膏生产高强石膏的蒸压釜,脱硫石膏就无法直接放入蒸压;另外脱硫石膏粒径分布非常狭窄,加工成熟石膏粉后,必须要对其进行粉磨改性、产生级差,才能使其具有更好的凝结强度;而在粉磨改性中,碾压力形成级差产生的改性效果不好,而劈裂力形成的效果好,碰撞力次之;因此,改性磨的选择要注意它的力学特点。

(3)高含水量 ,流动性差,只适合皮带输送。

(4)杂质成分上的差异,导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。

(5)脱硫石膏的产出在全国分布比较均匀,特别是石膏产品大量消费地的东部发达地区脱硫石膏的产量也很大,而且脱硫石膏的品位又很高,一般都在90%以上;这样就弥补了我国高品位的天然石膏储量小、产量低、其产品远离消费地的重大缺陷。

（二）脱硫石膏的利用原则

(1)坚持扩大利用、高效利用、清洁利用、物尽其用的原则,重点推进量大面广、资源化潜力大的脱硫石膏回收与再生利用,合理延长产业链,开发高附加值的综合利用产品,减少二次污染,提高资源利用效率,实现经济效益、社会效益、环境效益的有机统一。

(2)坚持市场导向原则,因地制宜,产销对路,确定脱硫石膏综合利用的优先发展领域,提高资源利用效率、减少废弃物排放的重要措施,成为企业健康发展的驱动力。

(3)综合考虑,脱硫石膏深加工生产线要与电厂烟气脱硫系统有机结合,无缝衔接;同时脱硫石膏深加工生产不能产生新的污染源,尽可能利用电厂的余热为热源。

（三）脱硫石膏的直接利用

(1)经过干燥后可用作水泥缓凝剂;

(2)经过配制后可用作盐碱地的改良。

石膏粉煅烧沸腾炉的选用与沸腾炉原理介绍

无论是天然石膏粉还是脱硫石膏粉的煅烧烘干和脱水均可选用导热油沸腾炉，脱硫石膏亦可选用煤沸腾炉煅烧方式，两者虽煅烧方式不同，但在工艺原理以及产出成品质量上是一致和符合国家相关标准的。天然石膏首先需要经过破碎和磨粉，细度可控在80-200目之间；脱硫石膏不用破碎和磨粉就可直接进行煅烧，但应保证进入沸腾炉时不应出现结块、滚球和太多水分。

 

产量3万吨，选用锅炉不低于120万大卡，沸腾炉尺寸：1.3*1.3*4米；

产量5万吨，选用锅炉不低于160万大卡，沸腾炉尺寸：1.5*1.5*4米；

产量8万吨，选用锅炉不低于200万大卡，沸腾炉尺寸：1.7*1.7*4米；

产量10万吨，选用锅炉不低于400万大卡，沸腾炉尺寸：2.0*2.0*4米；

产量15万吨，选用锅炉不低于700万大卡，沸腾炉尺寸：2.2*2.2*4米；

以上理论煤耗约在30-60kg/吨石膏粉。

沸腾炉原理介绍

（1）   基本原理

①流态化的基本概念

要了解沸腾炉，必须对固体流态化的基本概念有所了解。物体可分为固体和流体（液体、气体）两类。固体和流体其物理性状有很大的不同。所谓固体流态化，就是让固体颗粒通过与液体接触而转变成类似流体状态的操作。固体流态化以后可使某些工艺过程简化和强化，甚至使原来不可能的事情变成可能。在这里只介绍一些与石膏沸腾煅烧有关的基本概念。在一个圆筒形容器的底部，装有一个多孔板，多孔板上方装有一定高度的石膏粉层。气体通过多孔板进入料层并穿过料层向上流出。当气流速度较低时，颗粒层是静止不动的，气体从颗粒之间的间隙通过，这种状态的颗粒层成为固态床。当气流逐渐增加到某个临界速度，气流对固体颗粒的向上推力与颗粒的重量相等时，固体颗粒被气体吹起而浮动于气体中，在一定的空气内无规律的飞翔运动，床层开始膨胀和变松，空隙率比固态床增大许多，但床层仍有一个明显的上界面，整个床层具有了类似液体性质，这种床层就称为流化床。如果气流速度继续增大，流化床就出现很大的不稳定性，床内固体的颗粒成团地濡动，气体主要以气泡形式通过床层上升。床层内分为两种聚集状态：一种是大体上处于临界流化状态的低孔隙率的区域，称为密相区；另一种是只有稀散固体颗粒高孔隙率区域（即气泡），称为稀相区。高于临界流速的气体以气泡形式沿着流床上升，在上升过程中互相合并长大，到达床层上界面时气泡破裂，因此床层上界面很不稳定，上下波动，整个流化床看起来就像一锅激烈沸腾的液体，这种性状的床层叫做鼓泡床。继续增大气流速度，直至气流速度大于固体颗粒的悬浮速度时，流化床上界面消失，颗粒将被气体带出容器，这就不再存在什么流化床，则成为气流输送了。固体颗粒实现流态化后，流化床就具有了类似液体的性状，例如它可以浮起大而轻的物体；床层具有了液体那样的流动性；当容器倾斜时，床层上界面保持水平；物料可在容器壁上的小孔喷出；如果将两个流化床容器底部相连通，物料自动由高位床层流向低位床层，直至上下两个床层上界面平衡为止；床层中任意两点的压差大致等于两间 间的静压头。 

②石膏沸腾煅烧炉的工作原理

石膏沸腾煅烧炉的床层状态属于前面所描述过的鼓泡床，因此将这种炉子形象地称作“沸腾炉”。沸腾炉煅烧部分为一个立式直筒状容器在其底部装有一个气体分布板，气体分布板可设计多孔板。目的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉，在工作时使气流从底部均匀地进入床层。在床层的上界面以上装有连续进料的投料机。在床层上界面处的炉壁上有溢流孔，用于出料。在床层内装有大量的加热管，管内的加热介质为饱和蒸汽或载热油，热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏粉，使石膏粉脱水分解。在煅烧部分上部，装有一个静电除尘器，气体离开流化床时带出来的少量粉尘，由静电除尘器收集后自动返回流化床，已除尘的尾气由排风机抽出，排入大气。正常工作时，从沸腾炉底部鼓入空气，通过气体分布板进入流化床 。鼓入的空气不需要很多，稍稍超过临界气速，使床层实现流态化即可。此时淹没在流化床中的加热管向物料传递大量的热量，使二水石膏粉达到脱水分解的温度，二水石膏就在流化床中脱去结晶水并变为蒸汽，这些蒸汽与炉底鼓入的空气混合在一起，通过床层向上运动。由于蒸汽量比鼓入的空气量多得多，所以整个鼓泡床的流态化主要是靠石膏脱水形成的蒸汽来实现的。由于在流化床中粉料激烈的翻滚、混合，所以在整个流化床中各处的物料温度和成分几乎是一致的。连续投入的石膏粉，一进入床层，几乎瞬间就与床层中大量热粉料混合均匀，在热粉料中迅速脱水分解。为了避免刚加入的生料未完成脱水过程就过早排出，设计时在炉子中加了一块隔板，将流化床分成大小两部分，两部分底部是连通的。生石膏粉先进入大的部分，在此脱掉大部分结晶水，然后通过下部的通道进入小的部分，在这里完成终的脱水过程，再由床层上部自动溢流出炉。

预干燥系统

预干燥系统设备清单如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.3 煅烧系统

煅烧系统设备如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.4 冷却、改性成品系统

冷却、改性成品系统设备如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.5 除尘器的技术要求

5.2.5.1 布袋除尘器的特性

（1）除尘器整体及风机采用碳钢结构，做防腐处理，耐腐蚀性能好，使用寿命长，保证了设备的长期运行。

（2）采用先进的分室离线清灰方式，防止清灰后粉尘的“再吸附”现象；布袋采用拒水防油涤纶针刺毡滤料，保证了佳的除尘和清灰效果，收尘效率＞99.99%，除尘器排放完全满足国家环保标准。

（3）采用一室双阀的脉冲阀配置，喷吹能量大，清灰效果好。

（4）滤袋袋口采用弹簧涨紧结构，拆装方便，密封性好。

（5）清灰周期可根据滤袋积灰情况灵活可调。

（6）整机可分室换袋维修，随主机运转率达100%。

（7）除尘器能与皮带联锁运行，也可以远方自动运行，操作方便。

5.2.5.2 除尘器的布置

除尘器的布置应遵循高效、方便的原则，根据生产线设备的工艺布置，同时满足除尘器的摆放、进出风管的走向、回料的方便、换袋的方便进行等，选择适合的位置。