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随着经济快速发展,我国电力行业持续稳步增长。电力行业是用煤大户,火电发电量占到了80%左右。煤炭燃烧导致大量的S02排放,S02对人类健康、自然环境、工农业生产、建筑物材料等都会构成严重威胁。烟气脱硫是控制S02排放的主要手段,但目前各种烟气脱硫工艺的工业成本都较高。在氧化铝工业中,每生产1t氧化铝就排放0.8-1.5t的碱性废渣(即赤泥),我国赤泥的年排放量均在3000万吨以上,堆积如山,带来了严重的社会、生态环境和经济问题,严重阻碍了氧化铝工业的可持续发展。本研究是2010年河南省重大公益科研项目“氧化铝赤泥高效综合利用关键技术研究与示范”的子课题:“氧化铝赤泥工业烟气脱硫技术研究”。旨在将氧化铝赤泥和烟气中SO2两种对环境污染严重的物质相互作用,在脱除烟气中SO2的同时,实现氧化铝赤泥的资源化利用。首先本文进行了氧化铝赤泥的矿物组成、化学组成、粒径、微观结构及反应活性分析和赤泥中酸不溶物的测定等,针对赤泥脱硫的主要化学反应进行了热力学分析。结果表明赤泥用于工业烟气脱硫理论上可行。本文还利用“双膜理论”对在气-液-固三相中进行赤泥脱硫的基本原理进行了系统分析。其次,自行设计制作了1700×60mm小型玻璃吸收塔装置,在对脱硫系统相关的浆液循环泵、离心风压机、浆液及烟气流量计、阀门等选型的基础上,在郑州新力电力有限公司1#机组的2#增压风机出口将生产系统烟气经保温引往现场搭建的脱硫实验室,采用正交试验法研究了赤泥浆液循环吸收实验,考察了液固比、空塔气速、SO2浓度、液气比等因素对SO2吸收率的影响。得出:影响因素的显著性为液气比>液固比>空塔气速>SO2浓度,最佳工艺条件为:液固比为7/1(质量比),空塔气速为0.35m/s,液气比为12/1(L/m3),S02浓度为1700mg/m3。此时二氧化硫吸收率达97.5%。采用原烟气具有实际的指导意义。最后将该脱硫工艺与传统石灰石-石膏工艺在相同实验条件下进行了对比,结果表明赤泥脱硫效果明显优于石灰石,因此赤泥完全有可能代替石灰石浆液或石灰乳实现烟气的高效脱硫。