什么是粉煤灰主要成分是啥密度是多少粉煤灰密度 _知识分享

1 粉煤灰直接用于烟气脱硫

文章插图
粉煤灰本身含有氧化钙成分和一些未燃尽的炭，所以对SO2有一定的吸附能力，其次，粉煤灰是一种多孔物质且比表面积较大，具有一定的活性基团。其溶出液呈碱性，能吸收溶于水中的SO2 。
王敦球等利用粉煤灰中化学成分CaO，采用固定床反应器，当粉煤灰含水率为20%、粉煤灰用量为120g、二氧化硫浓度为0.2%时，其脱硫效果98%的维持时间为6min 。庞亚军等曾以干式脱硫塔作为实验对象来研究粉煤灰对钙基吸收剂脱硫效率的影响，通过将粉煤灰与钙基吸收剂（CaO和Ca（OH）2）以1：1的方式分别在入塔前混合和入塔后混合送入塔内，实验结果显示两者虽然都能提高钙基吸收剂的脱硫率但效果不理想。孙佩石等在实验中采用粉煤灰净化低浓度烟气SO2，通过将粉煤灰与蒸馏水混合制成吸收液，控制该吸收液pH值在6以上，温度为20℃，制得的吸收液脱硫效率达到了91% 。周屈兰等在烟气干法脱硫中直接利用高钙灰，得到的脱硫率没有明显提高。说明粉煤灰被直接利用时只应用了其表面的活性，而粉煤灰中的大量活性聚集在其内部，并没有被充分利用，因此要对粉煤灰进行激发活化以提高其利用率。
2 粉煤灰改性活化后用于烟气脱硫
理论表明原状粉煤灰具有一定吸附能力，但研究发现，原状粉煤灰的吸附效果并不理想，不足以在工业中实现应用，这就意味着对粉煤灰进行活化改性势在必行。目前粉煤灰改性的主要方法有两种即火法和湿法。
2.1 火法
火法通常是将粉煤灰与助溶剂（一般为Na2CO3），按一定比例混合，然后在800～900℃的高温下煅烧熔融，破坏其稳定的晶格结构，使其分解，这一过程涉及的主要反应有：
Na2CO3→Na2O+CO2↑
Na2O+SiO2→Na2SiO3
3Na2O+4SiO2+[3Al2O3·2SiO2]→3[Na2O·Al2O3·2SiO2]
6Na2O+4SiO2+[3Al2O3·2SiO2]→3[2Na2O·Al2O3·2SiO2]
将熔融后的产物再进行处理，可制得混凝剂、分子筛、沸石等吸附材料。魏先勋等先将原状粉煤灰在850℃下加入碳酸钠煅烧熔融2h，然后利用粉煤灰/钙基吸收剂为3的比例混合在70℃下水浴8h后，在恒温干燥箱中110℃下干燥而制得改性吸收剂，利用该改性吸收剂作脱硫实验，通过控制SO2湿度为30%，流量为0.2m3/h，浓度为0.2%，实验表明，该吸收剂的二氧化硫脱除率比市售一级活性炭还要高。李方文等将粉煤灰/助溶剂以58.82%的比例混合，在850℃下煅烧2h，加入浓度为3M的NaOH，液固比为10，在55℃下老化2h，在100℃下晶化5h，在500℃下活化1h 。最后制得类沸石（A、P型沸石），其比表面积和空隙度分别是改性前的40.22和1.67倍，具有很强的吸附能力。
2.2 湿法
湿法又可以分为酸法和碱法，两者的划分是按浸出剂的不同。碱法一般需要对粉煤灰进行高温处理以得到较高的硅、铝浸出率。酸法不需要高温处理，对硅、铝的浸出率都较高。陆永琪等]试验得出粉煤灰与氢氧化钙反应在水合作用下，其中灰钙比为10：1，消化温度90℃，反应12h，脱硫活性比纯氢氧化钙提高5倍，对水合物进行X衍射分析，得到大量水合硅酸钙凝胶物质（CaO）x（Al2O3）y（SiO2）z（H2O）w 。陆靓燕等以热法制备了粉煤灰基吸附剂，并通过实验研究了该吸附剂对SO2动态吸附的影响因素。姚瑶等将粉煤灰/钙基吸收剂为4的比例混合，在水合温度88℃下恒温水浴一段时间，然后在200℃下干燥2h，通过测定该混合物的脱硫率，结果显示：混合物的脱硫率相比于纯的钙基吸收剂明显提高，且水合时间为14～16h时脱硫率最高。美国宾夕法尼亚州立大学的A.Srinivasan等发现用NaCl和NaOH对粉煤灰进行水热改性后制备成沸石材料，可用来吸附烟气中的SO2 。Shawabkeh等将Ca（OH）2与粉煤灰以1：3.5混合，在77℃下加热8h，结果表明氧化钙在1h内转化为硫酸钙的转化率可以达到92% 。P.Davini采用粉煤灰/Ca（OH）2为12（重量比），液固比为20，在60℃下反应4h，制得的此种吸收剂的BET比表面积为20m2/g，实验证明具有较好的脱硫效果。
3 粉煤灰烟气脱硫工艺
根据粉煤灰基脱硫剂的形态，其烟气脱硫技术可以分为干式脱硫、喷雾干燥脱硫和增湿活化脱硫。
3.1 粉煤灰干式脱硫
飞灰干式脱硫以粉煤灰、石灰和石膏为原料制成脱硫剂，据报道，日本某电厂利用飞灰（FA）、石灰及石膏在加水混合搅拌成型、干燥、蒸养后制成直径为6～10mm的柱状固体物即Ettringite[物质，将该脱硫剂作固定床吸收SO2，实践得到，当SO2浓度为800mg/L，Ca：S=1.1时，该脱硫剂的脱硫率可以达到90%以上，钙利用率在80%以上。

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