脱硫石膏的市场经济效益分析毕业论文(编辑修改稿)

脱硫石膏的市场经济效益分析毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

在以上介绍的三种烟气脱硫技术中，湿法烟气脱硫技术作为一种相对比较成熟 、脱硫效率较高的脱硫技术，在国内外得到了最广泛的应用，并一直在脱硫市场中占据着主导地位。 目前在世界上已经建成的脱硫装置中，湿法脱硫装置的数量占 85％左右。 我国自 90 年代开始从国外引进的烟气脱硫技术大多为湿法脱硫技术，例如重庆珞璜电厂的一期（ 2 360 MW 机组）与二期（ 2 360 MW 机组）脱硫工程 引进的日本三菱重工湿式石灰石－石膏法烟气脱硫技术；重庆电厂 (2 200 MW 机组 )、杭州半山电厂（ 2 125 MW 机组）和北京热电厂 (2 165 MW 机组 )引进的德国斯坦米勒公司的石灰石 石膏法脱硫技术；沙 角 A 电厂 (5 号机 )300 MW 机组烟气脱硫工程采用美国 MET 石灰石一石膏湿法脱硫工艺以及广东国华粤电台山发电公司 1 号机组脱硫工程 (600 MW 机组 )从日本引进的千代田 CT121 鼓泡塔湿式石灰石－石膏法烟气脱硫技术等。 此外，在消化吸收国外的脱硫技术的基础上，国内所开发的脱硫装置也大多法脱硫设备，例如浙江大学研发的旋流板脱硫装置、清华大学研发的液柱喷射塔以及天津大学研发的 WX／ 4U 型脱硫装置等都采用湿法烟气脱硫工艺。 但是我国湿法脱硫装置在实际运行中也存在着一些问题： （ 1）湿法脱硫装置的初投资比较 大，这主要是针对引进国外的脱硫设备及技术而言，但随着脱硫装置国产化的进一步发展，湿法脱硫装置的投资已经下降了不少，已不再是非常突出的矛盾。 （ 2）湿法脱硫装置在运行中存在着结垢、堵塞、腐蚀和磨损。 （ 3）湿法脱硫装置的操作费用比较高。 尽管湿法脱硫技术存在着一些不足，但是作为污染控制技术，保持高的脱硫效率和稳定的操作是最重要的，而且随着湿法脱硫技术的不断更新，上述问题正随着时间的推移而逐步得到解决。 因此，湿法脱硫技术作为锅炉烟气脱硫技术的主要手段在近期不会有太大的改变。 目前我国脱硫市场所存在的问 题不是采取什么样的脱硫技术，而是如何在现有的引进的脱硫技术及装置以及我国自行研发的脱硫装置的基础上进行工艺及工程优化是目前最紧迫的。 （天津大学） 脱硫石膏综合利用的途径及意义 根据我们所调研的情 况，目前火电厂脱硫石膏的综合利用的方式如下 : (1)未经任何加工，出售给大型石膏板厂。 (2)用于制造石膏砌块。 我国虽在外墙建设中大力推荐以石膏砌块代替实心粘土砖，但目前最大的石膏砌块生产线仅 30 万平方米，每年约可利用脱硫石膏 2 万吨 (湿基 )，兰州交通大学毕业设计（论文） 7 大部分生产线都是 10 万平方米以下的小生产线，用量不大，市场未推开。 石膏砌块的生产要求大量的晾晒场地，占地面积过大，不适宜我们集团。 (3)用于制造模具石膏。 我国模具石膏市场较大，但是目前用脱硫石膏制造模具石膏还存在技术工艺和脱硫石膏白度的问题，工艺不成熟，有待进一步开发新技术。 (4)目前，纸面石膏板的市场容量几乎饱和，被几大公司垄断，留给我们的市场空间极小，而且我们的石膏杂质成分中镁和氯的含量过大，不适宜纸面石膏的生产。 (5)用作土壤改良剂。 上海等地有用做海滩盐碱地改良的报道，但未见真正实施的报道。 这一方法虽具理论可行性，实践上还有很多问题有待解决。 (6)用于水泥 缓凝剂。 这种产品附加值不高，利润也不可观，但却不失为大规模处理脱硫石膏的主要途径之一，在水泥生产中，为了调节和控制水泥的凝结时间，一般需掺入石膏作为缓凝剂。 (7)粉刷石膏是新兴的建筑材料，代替传统的水泥石灰砂浆，具有轻质、高强、节能等特点，且粘结性能较好，不易起壳和开裂，并可以有效解决混凝土剪力墙等各类墙体的保温问题。 市场潜力大，生产附加值高，我们可以在这方面进行深入研究和发展。 对占用土地堆放的脱硫石膏进行综合利用，一是从根本上解决了企业的负担，二是开辟了工业利废循环经济发展的新途径，三是给企业创收，四 是增加社会就业机会，有效的带动了当地的经济发展。 综合利用的发展前景 在充分检索和分析国内外文献资料的基础上，本论文要达到如下目标 : (1)调查我国天然石膏资源分布以及利用概况。 (2)详细检索发达国家石膏特别是脱硫石膏的综合利用情况。 (3)分析脱硫石膏的性能特点以及与天然石膏的性能比较。 (4)详细分析国内脱硫石膏的科研开发及生产利用情况。 (5)分析利用脱硫石膏存在的难点，包括脱硫石膏运输费用、政策因素以及与天然 石膏的市场竞争等。 (6)提出我国脱硫石膏的综合利用对策。 兰州交通大学毕业设计（论文） 8 2. 文献综述 在对脱硫石膏的综合利用分析之前，对石膏的性能、用途以及我国天然石膏的分布、脱硫石膏与大然石膏不同特点等作一概述，以利于对脱硫石膏的综合利用作出科学的分析。 石膏的性能、应用及分布 纯的石膏是一种白色透明的矿产，然而有时由于杂质的缘故使石膏矿带上灰色、褐色和粉红色。 石膏的化学名称为二水硫酸钙，化学分子式为 CaSO42H2O。 当石膏被加热时，石膏将失去四分之三的水成为半水石膏 (CaSO41/2H2O)，半水石膏是软的且容易被磨成粉，称之为半水石膏灰泥或者称之为烧石膏、熟石膏。 当熟石膏粉与水混合将会形成灰泥或石膏浆，然后会被干燥变得象岩石一样硬。 化合态结合的水，如前所述的经加热脱除的水，会被重新结合，熟石膏将回复到石膏原始的化学组成。 当半水石膏成浆状，它可在两层纸之间被灌注而制得石膏板。 半水石膏浆液也被用于填充裂缝和缝隙，或者灌注模子。 石膏成为理想的建筑材料是由于石膏具有防火、储量丰富、价廉、通用性好、以及强度好。 石膏建材也能降低和控制噪音，石膏制品的应用对环境有益。 日前 ,我国约有 80%左右的石膏用作水泥缓凝剂。 水泥中加入石膏，可使其凝结时间合理，避免快凝现象，并可提高强度和 抗冻性，降低干缩率，但其掺入量一般不超过%。 用石膏制作的板材、墙体构件等建筑制品，具有质轻、抗震、隔音、隔热、阻燃、装饰性能好，便于高效机械化生产，提高施工速度等诸多优点，已成为一种发展迅速的新型建筑材料，需求量日益增长。 用石膏作建筑胶结材料，用于建筑砂浆和隔热混凝土，制作屋面、瓦及天花板等。 石膏在造纸、油漆、橡胶、化工、塑料、纺织工业中用作填料。 缺硫地区可用以制硫酸，但不经济。 在农业上用石膏做钙、硫养料，可提高农作物产量。 此外，石膏还广泛应用于医药、食品、制作模型及艺术品等诸多方面。 不同用途对石膏 的种类、含量有不同的要求，详见表 21。 不同用途对石膏矿石中的杂质也有不同的限制，如纸面石膏板对 K、 Na、 CI 含量。 医用及食品用石膏对 As、 S、Se、 Cr、 F、 Cl、 MgCl2的含量。 建筑、医用及食品对石膏中的放射性元素的含量均有限制，可在具体指标中确定。 我国有丰富的石膏矿产资源，己探明的各类石膏储量约为 570 亿吨，居世界首位。 我国石膏矿产资源分布示意图 21 所示。 由图 21 分析可知，我国天然石膏资源分布较广，有 24 个省 (市、自治区 )已探明有兰州交通大学毕业设计（论文） 9 石膏资源，其中储量超过 10 亿吨的 9 个省 (市自治区 )依次是山东 ( 亿吨 )，内蒙古( 亿吨 )，青海 ( 亿吨 )，湖南 ( 亿吨 )，湖北 ( 亿吨 )，宁夏 ( 亿吨 )，西藏 ( 亿吨 )，安徽 ( 亿吨 )，江苏 ( 亿吨 )，石膏比较贫乏的地区是东北、华北以及华东地区的浙江省、江西、福建以及海南等省份。 我国石膏矿石不同品级的储量及所占百分比如表 22 所示。 由表 22 分析可知 : (1)我国己经探明的石膏和硬石膏储量中，品位在“ 65%~75%”的最多，储量分别为 129 亿吨和 309 亿吨，分别占己探明储量的 65%和 84%；高 品位 (95%)的石膏和硬石膏的储量最少，储量分别为 3 亿吨和 4 亿吨，分别占已探明储量的 2%和 1%。 (2)我国己利用和可供近期利用的矿产地石膏和硬石膏储量中 : 石膏以品位为 65%一 75%最多，达 74 亿吨 (占 56%)。 其次为 75%一 85%品位，为 44亿吨 (占 33%)； 硬石膏以品位为 85%一 95%最多，达 26 亿吨 (占 75%):其次为 95%品位，为 4 亿吨(占 9%)。 表 21 石膏的分级和用途 等 级 矿物成分 (%) 主要用途 A 型 B 型 H2O CaSO42H2O CaSO42H2O+CaSO4 1 ≥95 — ≥ 医用、食品、艺术品 模型 2 ≥85 — ≥ 建筑用品 3 ≥75 ≥75 ≥ ≥ 4 ≥65 ≥65 ≥ ≥ 水泥缓凝组分 农用、含硫肥 料 5 ≥55 ≥55 ≥ ≥ 兰州交通大学毕业设计（论文） 10 注：据《中华人民共和国建筑材料工业部标准 JC16 一 82》 表 22 中国石膏矿石不同品级的储量及所占百分比 矿产地矿石平均品位（ %） 已探明储量的矿产地 己利用和可供近期利用的矿产地 石膏 硬石膏 石膏 硬石膏 探明存量（亿 t） 百分比（ %） 探明存量（亿 t） 百分比（ %） 探明存量（亿 t） 百分比（ %） 探明存量（亿 t） 百分比（ %） 55~65 6 3 19 5 6 4 3 8 65~75 129 65 309 84 74 56 — — 75~85 47 24 4 1 44 33 3 8 85~95 12 6 33 9 9 7 26 75 95 3 2 4 1 — — 4 9 合计 197 100 369 100 133 100 36 100 资料来源：中国矿业网石膏矿 资源 图片来源：中国一上业矿物材料网 () 兰州交通大学毕业设计（论文） 11 我国己利用和可供近期利用的矿产地的石膏保有储量见图 22。 图 22 中国已利用和可供近期利用各品位 (%)的石膏 保有储童 同大多品位较低的天然石膏相比，脱硫石膏 CaSO42H2O 含量普遍较高，一般可达90%以上，因此在要求 CaSO42H2O 含量较高的石膏板以及石膏模具的生产中，脱硫石膏具有较强的市场竞争力；而对于用于品位要求较低的水泥缓凝剂而言，使用脱硫石膏可以节省水泥生产成本。 石膏在建筑业、建 材业中的用途 石膏在建筑业、建材业中有着广泛的用途，是多种建筑材料及制品的重要原材料。 利用石膏可以制作一系列产品： (1)石膏板。 包括纸面石膏板，石膏纤维板，石膏刨花板，石膏空心条板，石膏空心大板。 (2)石膏砌块。 包括实心砌块，空心砌块。 (3)粉刷石膏。 (4)石膏天花板及装饰件。 (5)石膏线角。 (6)石膏砖。 (7)石膏粘结剂。 (8)水泥缓凝剂。 (9)加气混凝土外加剂。 兰州交通大学毕业设计（论文） 12 (10)石膏灰浆 (用于白流平地面 ) (11)石膏模具，其中卫生陶瓷工业用量较大。 生石膏干法锻烧工 艺为 :生石膏从采场运来后先经过储存和精选，以保证给料连续和质量稳定。 给料经过一段破碎 (颚式破碎机 )至 8cm 以下，再经二段破碎 (锤式破碎机 )至 2cm 以下，然后经斗式提升机给入 锻 烧窑中 锻 烧。 通过控制窑的温度，可分别生产β 型半水石膏、无水石膏及过烧石膏。 β 型熟石膏的生产工艺流程一般是 :矿石储存 → 破碎 → 均化 → 锻烧脱水 → 陈化 → 粉磨与混包装，用炒锅锻烧时先磨粉后锻烧。 α 型湿法锻烧工艺艺及流程一般是：石膏原料仓 → 筛分机 → 高压釜蒸压及烘干 → 破粉碎 → 均化储 → 包装搬运。 用水热法生产 α 刑半水石膏的流程为： 石膏原矿 → 破碎 → 磨粉 → 反应釜 (加水与药剂 )→ 清洗 → 脱水干燥 → 包装。 石膏破碎常用的设备有颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机等。 干法锻烧常用直接锻烧和间接锻烧两种设备。 直接锻烧设备如回转窑、粉磨锻烧一体化装置 (彼得磨、高温风扫磨等 )。 间接锻烧设备如回转式锻烧炉、炒锅 (土炒锅直接锻烧 )、卧式锻烧炉、立式 锻 烧炉等。 湿法锻烧设备有卧式、立式蒸压釜，硫化罐等。 石膏建材的突出特点 石膏用做建筑材料或建材制品有如下突出优点和比较优势。 (1)在建筑业、建材业广泛使用的水泥、石灰、 石膏三大胶结材料中石膏的生产能耗最低。 水泥、石灰、石膏生成最终产物的焙烧温度分别为 1450℃、 850 一 950℃、 170℃。 石膏的生产能耗仅为水泥的 l/4，石灰的 l/3。 (2)建筑石膏的烧成、石膏制品的生产和应用过程中不排放废渣、废水和对人体有害的物质，仅排出水蒸汽和一定粉尘。 (3)材料在使用后可回收再利用，不产生废料，不增加环境负荷。 (4)建筑石膏是不燃材料，在发生火灾时其所含的结晶水分解产生大量水蒸气，水蒸气幕阻隔燃烧的蔓延。 在石膏中结晶水分解完后，受体的温度才从 140℃开始继续上升，二水硫酸钙中结晶水分解速度每 15min 为 6min，对 8cm 厚的制品其耐火等级在 4h兰州交通大学毕业设计（论文） 13 以上。 而且石膏在受火时不易产生崩裂。