Im Bereich der industriellen Rauchgasentschwefelung dient Calciumhydroxid als kostengünstiger Kernentschwefeler auf Calciumbasis. Herkömmliches Calciumhydroxid weist eine kleine spezifische Oberfläche und eine dichte Porenstruktur auf, was zu einer begrenzten Aktivität der Entschwefelungsreaktion und einer geringen Effizienz der Rohstoffausnutzung führt. Durch spezielle Produktionsprozesse optimiert, verfügt Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche über eine große spezifische Oberfläche, eine lockere und poröse Mikrostruktur und eine hohe Reaktionsaktivität, wodurch die Anwendungsbeschränkungen herkömmlicher Entschwefelungsmittel auf Calciumbasis überwunden werden. Derzeit sind die gängigen Rauchgasentschwefelungstechnologien in drei Kategorien unterteilt: Nass-, Trocken- und Halbtrockenverfahren, die jeweils unterschiedliche Leistungsanforderungen an Entschwefelungsanlagen haben. Aufgrund seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften eignet sich Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche besser für trockene und halbtrockene Rauchgasentschwefelungsprozesse. Es zeigt deutliche Vorteile bei der Rauchgasbehandlung kleiner und mittlerer Industrien und ist für die herkömmliche Nassentschwefelung kaum anwendbar.
Die traditionelle Nassentschwefelung, repräsentiert durch das Kalkstein-Gips-Verfahren, ist die vorherrschende Technologie in der Wärmekraftindustrie. Dieser Prozess erfordert die Herstellung einer hochkonzentrierten Entschwefelungsaufschlämmung, um in einer Flüssigphasenumgebung vollständig mit Schwefeldioxid zu reagieren. Mit milden Reaktionsbedingungen und ausgezeichneter Entschwefelungseffizienz kann die Nassentschwefelung stabil extrem niedrige Emissionsstandards erreichen, und ihr Betrieb beruht hauptsächlich auf der kontinuierlichen Auflösung und Ionenaustauschreaktion der Aufschlämmung. Gewöhnliches Calciumhydroxid kann die Anforderungen der Nassentschwefelung vollständig erfüllen, während die hohe Aktivität und die große spezifische Oberfläche von Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche ihre Vorteile in einer flüssigen Phase nicht entfalten können. Darüber hinaus sind die Produktionskosten für Produkte mit hoher spezifischer Oberfläche höher als für gewöhnliches Calciumhydroxid. Ihre Anwendung bei der Nassentschwefelung erhöht die Betriebs- und Wartungskosten des Unternehmens bei extrem niedrigem Kostenaufwand erheblich, sodass sie in Nassentschwefelungsszenarien nur selten eingesetzt werden.
Trocken- und Halbtrockenentschwefelungsverfahren funktionieren völlig anders als die Nassentschwefelung und ermöglichen vollständige Trocken- oder Halbtrockenreaktionen, ohne dass große Mengen Abwasser anfallen. Diese Verfahren verfügen über eine einfache Ausrüstung, eine kleine Grundfläche und geringe Betriebs- und Wartungskosten und werden häufig in Nicht-Energieindustrien wie der Stahl-, Kokerei-, Zement- und Glasherstellung eingesetzt. Sie weisen jedoch offensichtliche inhärente Mängel auf: Die Reaktionszeit ist kurz und es findet keine kontinuierliche Infiltration der flüssigen Phase statt. Die Reaktion zwischen Entschwefelungsmittel und Rauchgas hängt lediglich vom Oberflächenkontakt ab. Gewöhnliches Calciumhydroxid hat eine kleine spezifische Oberfläche und wenige aktive Stellen, was zu unzureichenden Reaktionen, einem hohen Calcium-Schwefel-Verhältnis, einer geringen Entschwefelungseffizienz und erheblichen Materialverschwendungen führt, was die Förderung und Anwendung der Trockenentschwefelungstechnologie stark einschränkt.
Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche löst perfekt die oben genannten Probleme der trockenen und halbtrockenen Entschwefelung. Fein verarbeitet, um eine spezifische Oberfläche zu erreichen, die um ein Vielfaches größer ist als bei gewöhnlichen Produkten, bildet es reichlich innere mikroporöse Strukturen und vergrößert die Kontaktfläche mit Schwefeldioxid im Rauchgas erheblich. Beim Trockenpulverinjektionsentschwefelungsprozess wird pulverförmiges Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche direkt in den Rauchkanal oder Reaktionsturm injiziert. Es kann innerhalb von Sekunden vollständig mit Sulfid im Rauchgas kollidieren und reagieren, um Schwefeldioxid schnell einzufangen und so die kurze Reaktionszeit trockener Prozesse auszugleichen. Bei der halbtrockenen Entschwefelung verbessert seine lockere Struktur die Zerstäubungswirkung der Gülle und ermöglicht einen ausreichenden Kontakt zwischen Nebeltröpfchen und Rauchgas. Darüber hinaus können die getrockneten Reaktionsprodukte eine poröse Struktur beibehalten, um eine sekundäre Entschwefelung zu realisieren und die Entschwefelungseffizienz weiter zu verbessern.
Technische Anwendungsdaten zeigen, dass die Entschwefelungsausnutzungsrate von trockenen und halbtrockenen Entschwefelungssystemen, die Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche verwenden, 85 % bis 90 % erreichen kann, weit mehr als die 60 % herkömmlicher Entschwefelungsmittel auf Kalziumbasis. Das Calcium-Schwefel-Verhältnis wird deutlich reduziert, was den Materialverbrauch effektiv senkt. Unterdessen sind die Eigenschaften seiner Reaktionsprodukte ohne Sekundärverschmutzung stabil, und die Entschwefelungsasche kann recycelt werden. Im Vergleich zur natriumbasierten Trockenentschwefelung werden die Probleme hoher Kosten für die Entsorgung gefährlicher Abfälle und schwankender Rohstoffpreise für Entschwefelungsasche vollständig vermieden. Darüber hinaus erzeugt dieser Prozess kein Abwasser, verursacht eine leichte Korrosion der Anlagen und hält eine hohe Rauchgastemperatur aufrecht, ohne dass Rauchgasheizgeräte unterstützt werden müssen, was die Anlageninvestitionen und den Energieverbrauch im Betrieb erheblich reduziert und dem Entwicklungstrend der industriellen CO2-armen Industrie und des Umweltschutzes entspricht.
Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Umweltstandards für extrem niedrige Emissionen wächst die Nachfrage nach einer raffinierten Rauchgasbehandlung in Nicht-Energieindustrien. Aufgrund seiner hohen Aktivität, hohen Ausnutzungsrate, niedrigen Kosten und schadstofffreien Leistung hat sich Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche zum bevorzugten Entschwefelungsmittel für die trockene und halbtrockene Rauchgasentschwefelung entwickelt und ersetzt nach und nach herkömmliches gewöhnliches Calciumhydroxid und hochpreisige Entschwefelungsmittel auf Natriumbasis. Nassentschwefelungsszenarien verwenden immer noch kostengünstige, gewöhnliche Rohstoffe auf Kalziumbasis und bilden so eine klare Aufteilung der Anwendungsszenarien.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Kernwert von Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche in seiner Anpassungsfähigkeit an schnelle Trocken- und Halbtrockenreaktionen liegt. Seine Leistungsvorteile werden bei trockenen und halbtrockenen Entschwefelungsprozessen maximiert. Als Schlüsselmaterial für kleine und mittlere Industrieunternehmen zur Verbesserung der Rauchgasentschwefelungseffizienz, zur Kostensenkung und Reduzierung der Kohlenstoffemissionen wird es künftig breitere Anwendungsaussichten in der Umweltpolitik von Nicht-Energieindustrien haben.
F1: Welche Entschwefelungsverfahren eignen sich für Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche?
A1: Es ist hauptsächlich für die trockene und halbtrockene Rauchgasentschwefelung geeignet , nicht für die herkömmliche Nassentschwefelung. Seine große spezifische Oberfläche und poröse Struktur sorgen für eine hohe Reaktivität unter schnellen, trockenen Reaktionsbedingungen, zeigen jedoch in Nassschlammsystemen keine Vorteile.
F2: Warum ist es für die Nassentschwefelung ungeeignet?
A2: Die Nassentschwefelung beruht auf Flüssigphasenreaktionen der Aufschlämmung. Gewöhnliches, kostengünstiges Calciumhydroxid funktioniert in diesem Szenario perfekt. Die hohe Leistung von Calciumhydroxid mit hoher spezifischer Oberfläche kann den Nassentschwefelungseffekt nicht verbessern, sondern erhöht nur die Kosten bei schlechter Wirtschaftlichkeit.
F3: Welche Vorteile hat es gegenüber gewöhnlichem Calciumhydroxid?
A3: Es hat eine viel größere spezifische Oberfläche und eine reichere poröse Struktur. Im Vergleich zu gewöhnlichem Calciumhydroxid (Ausnutzungsgrad etwa 60 %) erreicht der Entschwefelungsmittelausnutzungsgrad 85–90 % . Es reagiert schneller, verbraucht weniger Material und erreicht eine höhere Entschwefelungseffizienz.
F4: In welchen Branchen wird dieses Entschwefelungsmittel üblicherweise eingesetzt?
A4: Es wird häufig in Nicht-Energieindustrien eingesetzt, darunter in Stahl-, Kokerei-, Zement- und Glasfabriken . In diesen Branchen wird die Trocken- und Halbtrockenentschwefelung eingesetzt, die sich durch geringe Stellfläche, einfache Ausrüstung und keine Abwasserentsorgung auszeichnet und gut zu den Produkteigenschaften passt.
F5: Was sind die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile?
A5: Aus ökologischer Sicht entsteht kein Abwasser, es kommt kaum zu Korrosion an der Ausrüstung und es entsteht recycelbare Entschwefelungsasche ohne Sekundärverschmutzung. Wirtschaftlich gesehen spart es Materialkosten bei hoher Auslastung, ersetzt teure natriumbasierte Entschwefelungsmittel, reduziert die Ausrüstungsinvestitionen und den Energieverbrauch und sorgt für ein hervorragendes Kosten-Leistungs-Verhältnis.
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