火電廠脫硫石膏的綜合利用

裴晉鵬

摘? ?要：在火電廠脫硫脫硝設(shè)備運轉(zhuǎn)的過程中，往往會產(chǎn)生一定的脫硫石膏，這些脫硫石膏需要經(jīng)過一定的處理后才可以排放如環(huán)境，否則會對環(huán)境產(chǎn)生不良的影響，進而造成二次污染，這也是違背環(huán)保治理原則的現(xiàn)象。所以，很多火電廠都會對脫硫石膏的產(chǎn)生與處理進行研究，并制定了相應(yīng)的綜合利用制度，為我國環(huán)保事業(yè)發(fā)展提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：火電廠? 脫硫石膏? 綜合利用? 環(huán)保

中圖分類號：X773? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0051-02

通過分析火電廠發(fā)電工藝可以發(fā)現(xiàn)，煤炭等化石燃料燃燒過程中會產(chǎn)生含有二氧化硫、氮氧化物等污染物質(zhì)的煙氣，這些物質(zhì)排放入大氣環(huán)境中往往會帶來酸雨、氣候變暖等一系列的環(huán)境惡化問題，所以對火電廠煙氣進行處理就成為技術(shù)人員主要研究的課題。在研究火電廠煙氣凈化裝置的同時，技術(shù)人員也發(fā)現(xiàn)火電廠煙氣凈化裝置運行過程中會產(chǎn)生一定量的脫硫石膏，這些脫硫石膏往往具有一定的回收利用價值，如果能夠充分利用其這些脫硫石膏，將有利于縮減火電廠生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，并起到節(jié)能減排的作用。

1? 我國火電廠煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

了解我國火電產(chǎn)煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀有利于我們了解脫硫石膏的產(chǎn)生源、產(chǎn)生量、物質(zhì)組成等信息。目前，較為成熟的煙氣脫硫技術(shù)為濕法煙氣脫硫技術(shù)，該技術(shù)具有很高的運行可靠性，脫硫效果相對較好，所以在世界電力市場上受到了廣泛的認可[1]。

目前采用的煙氣脫硫技術(shù)主要分為濕法、半干法、干法三大種類。石灰石-石膏法、氨吸收法、雙堿法、海水法等都是常見的濕法煙氣脫硫技術(shù)，這種技術(shù)的脫硫效率能夠達到90%以上，且技術(shù)工藝相當(dāng)成熟，脫硫過程中產(chǎn)生的大部分副產(chǎn)品都可以進行回收利用，但是這種技術(shù)存在運行投資費用較高的問題。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法等為半干法脫硫工藝的主要代表，干法脫硫工藝則包括等離子體法、荷電干式噴射脫硫法等。目前，我國大多數(shù)火電廠使用濕式石灰石-石膏法作為主要的煙氣脫硫工藝[2]。

在石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)中，石灰石漿液是吸收煙氣中含硫物質(zhì)的主要制劑，并被成為吸收劑，一般能夠有效去除煙氣中的二氧化硫，其副產(chǎn)品為石膏。一般來說，其處理工藝為煙氣處理設(shè)施接受過來排除的煙氣，并對煙氣進行除塵處理，引風(fēng)機將處理后的煙氣通入脫硫增壓風(fēng)機，并在換熱器的作用下將煙氣通入二氧化硫吸收塔，煙氣以逆流而上的形式與吸收塔上部噴淋下來的吸收劑進行充分接觸，并完成相關(guān)化學(xué)梵音，從而實現(xiàn)煙氣含硫物質(zhì)的消除，這個過程中會生成亞硫酸鈣溶液，亞硫酸鈣溶液流入吸收塔的氧化槽中，并通過鼓入空氣的方法讓亞硫酸鈣強制氧化，并生成石膏，隨后通過脫水設(shè)備的處理，濕石膏會變成固態(tài)石膏。凈化后的煙氣會通過除霧器的處理下去除煙氣中的水分，并升溫至85℃，經(jīng)過煙道排入環(huán)境。

2? 脫硫石膏的基本性能

脫硫石膏和天然石膏的成分是相同的，所以脫硫石膏的物理化學(xué)性質(zhì)與天然石膏是相同的。但是由于脫硫石膏是煙氣脫硫工藝的副產(chǎn)物，所以其具體的性質(zhì)還會受到工藝的影響。其差異主要表現(xiàn)在化學(xué)成分、外觀性能、顆粒特性等方面。

一般來說，脫硫石膏表面潮濕、附著15%～25%的水分，是松散細小的顆粒。其顏色一般為擺設(shè)，由于部分脫硫石膏含有不同含量的雜質(zhì)，所以會呈現(xiàn)灰褐色或者黃白色，并具有很高的粘著性，所以會容易附著在各種設(shè)備上，并導(dǎo)致管道堵塞等故障等問題[3]。

通過分析脫硫石膏粒徑發(fā)現(xiàn)，其主要集中在30～50mm范圍內(nèi)，其粒徑小于天然石膏。并且相比天然石膏，其晶型有著明顯的不同。脫硫石膏的顆粒相對均勻，并且晶體長徑比較小，呈現(xiàn)短柱狀，外觀也更為規(guī)整。

雖然脫硫石膏和天然石膏的主要化學(xué)組成相同，但是其純度要比天然石膏高很多，含量能夠達到90%以上。但是由于脫硫工藝的影響，脫硫石膏的雜質(zhì)組成十分復(fù)雜，比如其中含有較多的可溶性鹽，這回導(dǎo)致脫硫建筑石膏制品出現(xiàn)泛霜的現(xiàn)象，同時也會影響石膏的黏著力，因此如果要將脫硫石膏作為建筑材料，需要提前對其進行凈化處理[4]。

有技術(shù)人員對脫硫石膏的安全性能進行了放射性檢驗，發(fā)現(xiàn)脫硫石膏不會對環(huán)境造成放射性污染，能夠用于建筑制品的生產(chǎn)利用上。有技術(shù)日呢元你對其雜質(zhì)、有害物質(zhì)、化學(xué)成分性質(zhì)進行了研究，發(fā)現(xiàn)雖然其主要成分與天然石膏相同，但是其性能有著明顯的不同，在綜合利用過程中需要對脫硫石膏的具體特性進行研究。

3? 脫硫石膏的綜合利用

3.1 水泥緩凝劑

在一定條件下，經(jīng)過熱處理的脫硫石膏，能夠通過摻入礦渣水泥的方式起到改善其物理性能的作用，并且能夠有效提高水泥的強度，并實現(xiàn)水泥凝結(jié)時間的控制。有企業(yè)對熱電廠脫硫石膏生產(chǎn)水泥工藝進行了創(chuàng)新和優(yōu)化，其創(chuàng)新結(jié)果表明脫硫石膏全部或者代替部分天然石膏，以生產(chǎn)水泥緩凝劑是完全可行的，并且能夠為社會發(fā)展、企業(yè)效益創(chuàng)造良好條件。由于我國水泥消耗數(shù)量巨大，所以脫硫石膏完全可以通過生產(chǎn)水泥的方式進行消耗和處理[5]。

3.2 回填材料

在建筑施工過程中，往往涉及到基坑回填、城市筑路路基回填等工程，由于脫硫石膏本身不含有有毒有害物資，所以如果將其用鎖筑路材料，一方面能夠解決脫硫石膏的利用問題，還能避免異地取土的問題，起到避免水土流失的作用。所以，當(dāng)?shù)厥┕挝豢梢耘c火電廠進行合作，定期回收脫硫石膏，并將其用于回填材料中，讓更多的脫硫石膏變廢為寶[6]。

3.3 粉刷石膏

在建筑外觀美化裝飾工程中，往往涉及到墻體粉刷工作，并且經(jīng)常使用到石膏。分體石膏建材主要以石膏作為主要材料，又被成為粉刷材料。由于脫硫石膏本身具有良好的可塑性、和易性，所以能夠與基底保持牢固的粘貼，也不會出現(xiàn)起殼等問題，粉刷后的墻壁具有光滑細膩的特征，所以脫硫石膏應(yīng)用于墻體材料粉刷上能夠有效提高施工質(zhì)量。

3.4 石膏新技術(shù)應(yīng)用的展望

脫硫石膏的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，不能局限于石膏板、石膏砌塊、建筑石膏粉等普通建筑材料，應(yīng)深度開發(fā)利用，向高附加值產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。研究者們也在不斷研究脫硫石膏新技術(shù)的應(yīng)用。

有技術(shù)人員采用正交試驗方法研究了氫氧化鈉、石灰、硫酸鈉對脫硫石膏/粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材強度的影響，得到了脫硫石膏/粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材的最佳配比。研究了脫硫石膏/粉煤灰復(fù)合膠結(jié)材的耐水性能，結(jié)果表明膠結(jié)材有較好的耐水性，是脫硫石膏有效利用的新途徑。

4? 結(jié)語

脫硫石膏本身具有純度高、表面潮濕、附著15%～25%的水分，是松散細小的顆粒等特征，所以在建筑行業(yè)能夠得到廣泛的應(yīng)用，所以總得的來說，建筑行業(yè)是脫硫石膏較為良好的綜合利用方向。因此，技術(shù)人員可以主要針對脫硫石膏在建筑行業(yè)的應(yīng)用進行深度的研究。

參考文獻

[1] 尤彩霞.我國燃煤電廠脫硫石膏綜合利用概述[J].當(dāng)代化工研究，2019（4）：39-40.

[2] 王小彬，閆湘，李秀英，等.燃煤煙氣脫硫石膏農(nóng)用的環(huán)境安全風(fēng)險[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，51（5）：926-939.

[3] 張倩.燃煤電廠煙氣脫硫石膏的特征及綜合利用途徑分析[J].資源信息與工程，2017，32（6）：103-104.

[4] 呂新鋒.火電廠固體廢棄物資源化利用創(chuàng)新探索[J].節(jié)能與環(huán)保，2017（12）：62-65.

[5] 張雪，汪浩，耿杰，等.火電廠貯灰場運行問題及對策探討[J].低碳世界，2017（21）：48-50.

[6] 趙龍廣，艾勇.火電廠脫硫石膏的產(chǎn)生與利用現(xiàn)狀[J].科技視界，2017（7）：209-210.