钙基固硫剂的制备及其固硫效果
钙基固硫过程中发生的总反应_概述说明以及解释
钙基固硫过程中发生的总反应概述说明以及解释1. 引言1.1 概述钙基固硫过程是一种常用的除硫方法，通过使用含有钙基物质的材料来捕捉和转化燃煤废气中的二氧化硫，以减少对环境的负面影响。
该过程涉及多个反应步骤，其中包括氧化、吸收、释放和固定等过程。
本文旨在对钙基固硫过程中发生的总反应进行全面概述和说明。
1.2 文章结构本文共分为四个部分进行讨论。
首先，在引言部分提供了概述信息，并介绍了文章的结构安排。
接下来，在第二部分中详细阐述了钙基固硫过程总反应的概述说明，包括该过程的简介、反应条件和机理以及反应产物和影响因素等内容。
然后，在第三部分中对钙基固硫过程总反应进行解释，涵盖了化学反应机理解析、物理性质变化分析以及工业应用与前景展望等方面的内容。
最后，在结论部分总结了本文所讨论的钙基固硫过程总反应要点，并提出了未来研究方向的建议和展望。
1.3 目的本文的目的是全面介绍和解释钙基固硫过程中发生的总反应。
通过对该过程的概述说明和分析解释，旨在增加读者对钙基固硫技术及其应用的了解，并为未来研究提供指导和展望。
2. 钙基固硫过程总反应的概述说明2.1 钙基固硫过程简介钙基固硫是一种常用的脱硫方法，广泛应用于燃煤电厂和工业锅炉等领域。
这种方法通过引入一定量的钙化合物（如石灰石或生石灰）来捕集燃料中产生的二氧化硫（SO2），从而减少对大气环境的污染。
在钙基固硫过程中，钙化合物与SO2反应生成具有较高稳定性的硫酸钙（CaSO4）或其他形式的排放物。
这个过程通常在高温下进行，并受到多种因素的影响，如反应条件、固硫剂质量及其分布、进料组成以及装置设计等。
因此，深入了解钙基固硫过程总反应是非常重要且必要的。
2.2 反应条件和机理钙基固硫反应主要发生在高温和相对湿度较高的环境下。
温度和湿度都是影响该反应速率和效果的重要因素。
通常情况下，在600-800摄氏度范围内，钙基固硫反应达到最佳效果。
此外，在适宜的相对湿度下，水蒸气可以促进该反应的进行。
调质对钙基固硫剂固硫效果影响的TG—FTIR研究
２ 结果 与 讨 论
２ １ 原 料煤 的煤质 分析 ．
采用 的原料煤 为 四川地 区高硫煤 。其工业 分 析和 元 素如 表 １所示 ， 样 中硫 的形 态 分 析如 表 煤 ２所示 。从表 ２可 以看 出 ， 该煤 中硫分 以硫铁矿 硫 和硫 酸盐硫 为主 ， 分别 占全硫量 ６ ． ％和 ２ ． ％。 ６７ ６ ９１ ３
２０ ０ ７年第 ４期
应
莹等
调质 对 钙基 固硫剂 固硫效 果影 响 的 Ｔ — ＴＲ研究 ＧＦＩ
Ａｂ ｏｂ ｎ ｅ％ ｓｒ ａ ｃ ／
６ ｌ
Ａｂ ｏｂ ｎ ｅ％ ｓ ｒａ ｃ ／
壤 ＿Ｄ
用 ５ ％乙 醇 处理 过 的 Ｃ Ｏ ０ ａ
维普资讯
６ ０
能 源 技 术 与 管 理
２０ ０ ７年第 ４期
调质对钙基固硫剂固硫效果影嫡的 Ｔ Ｆ Ｉ Ｇ— ＴＲ研究
应 莹 ， 建军 －韩 甲业 ， 飞 明 －郜 武 ， 李 ， 强 －邓 ， 建－ ， 倪 雅－
（ ． １ 中国矿 业 大 学 化工 学院 ， 苏 徐 州 ２ １ ０ ２ 国家 安 监 总局 信 息 研 究 院 能源 安 全 研 究所 ， 京 １ Ｏ ２ ） 江 ２ Ｏ ８； ． 北 Ｏ Ｏ ９
［ 关键 词 ］ 调 质 ； 基 固硫 剂 ； Ｇ— Ｔ Ｒ； ｅ 助剂 钙 Ｔ Ｆ Ｉ Ｆ２ Ｏ３ ［ 中图分类 号 ］ＴＱ５ ４ ［ ３ 文献标识 码 ］ Ｂ ［ 文章 编 号］ １７ －９ ３ ２ ０ ）４ ６ ３ ６ ２９ ４ （ｏ ７ ０ ０ ０ Ｎ 氛 围 中充分 研磨 混合 ， 用 热重 与红 外联 用 仪 使 （ Ｇ Ｆ Ｉ 对样 品检测 。试验条件为 ： ５Ｋｍｉ Ｔ － ＴＲ） 以１ ／ ｎ 升温 速 率 ， 在模 拟 空 气 气 氛 （ 量 １ ０ｍ ｍｉ， Ｎ流 ２ Ｙ ｎ Ｏ 流 量 ３ ｌ ｉ） 从 室 温 升 到 １０ ０℃ ， 烧 ０ ｍ／ ｎ 下 ｍ ０ 燃 生成气 体 由接 口进 入红外 进行 在线检 测 。
钙基脱硫剂高温固硫性能的影响因素试验分析
ｓｈｏｗ ｈｉｇｈｅｒ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｒｏｕｎｄ ９００ ℃ ．Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ａｔｏｍｓｐｈｅｒｅ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｅｌｏｗ １ ０００ ℃ ．２．０ ～２．５ ｉｓ ａｎ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ Ｃａ／Ｓ ｒａｔｉｏ ｕｎｄｅｒ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｂｙ
为 了验证钙 基 固硫剂 固硫 率 的影 响 因素 ，开 发 一 种新 型的固硫 剂 ，为 经济 有效 地提 高 钙基 固硫 剂 在高温下 的反应 活性和提 高固硫产物 的抗 高温分解 能力而进行 了试 验 。使用 复合 添加剂是 为尽 可能 的 加宽最佳 固硫 温度范 围，维持稳 定 的高温 固硫 率 ，使
宋春燕 ， 肖宝 清 （北 京科技 大学土木 与环 境 工程 学 院 ，北 京 １０００８３）
摘 要 ：对 含 硫 量 为 １．５１％ 的 大 同煤 ，在 不 同 的气 氛 和工 况 下 加 入 钙 基 脱 硫 剂 ，并辅 以 添 加剂 ，在 ８００～１ ２００℃ 的 高 温
下 开展 了较 为 系 统 的试 验 和 分 析 。与 ＣａＣＯ 和 ＣａＯ相 比 ，Ｃａ（ＯＨ），具 有 更好 的 高 温 固硫 性 能 ；Ｃａ（ＯＨ） 、ＣａＣＯ 和 ＣａＯ 在
不同钙基固硫剂对高硫煤固硫效率的影响研究
重庆科技学院毕业设计（论文）题目不同钙基固硫剂对高硫煤固硫效率的影响研究学院冶金与材料工程学院专业班级冶金工程2010-01学生姓名学号2010440362指导教师职称副教授评阅教师职称教授2014年6月10日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：年月日摘要我国的煤炭资源储量丰富，而天然气以及石油资源，相对短缺。
型煤中钙基固硫剂的高温固硫特征
2
01825
7
F0101 ( 2, 2) = 99100, F0101 ( 1, 2) = 98150 F0105 ( 1, 2) = 18151, F0110 ( 1, 2) = 8153
从表 4的方差分析结果可知 , 固硫剂品种对型 煤固硫效率的影响最为显著 , Ca / S摩尔比影响比 较显著 , 床层高度的影响显著 , 鼓风量也有一定的 影响 , 这与极差分析结果一致 。
注 : 煅烧时间为 300 s。
212 钙硫 Ca / S摩尔比的影响 煤燃烧过程中 Ca / S摩尔比对固硫率有显著影 响影响 , 这说明了反应量总是随着反应物浓度的增 加而增加的化学反应过程的普遍规律 。提高 Ca / S 摩尔比能大幅度提高固硫率 , 但是不可燃的固硫剂 加入越多 , 对燃烧过程也越不利 , 靠单纯多加入固 硫剂提高固硫率的方法并不可取 。 213 床层高度的影响 床高度对固硫率影响显著 , 这是由于含固硫剂 的型煤层越厚 , 逸出的 SO2在炉中与固硫剂相遇而 发生反应概率越大 , 对提高固硫率也越有利 。 214 鼓风量的影响 鼓风量对固硫有一定的影响 , 鼓风量增加 , 参
表 5 3 种固硫剂在不同温度下的比表面积变化
固硫剂
不同煅烧温度下固硫剂的比表面积 /m2 ·g - 1
未煅烧
850 ℃
1 050℃ 1 250℃
石灰石 电石渣 消石灰
01426 211739 191453
301563 351492 321718
231658 291343 271379
81867 41054 31896
CaO + l/2O2 + SO2
CaSO4
这是一个气固非均相反应 , 固硫反应是在固硫
钙基复合催化法对石灰石固硫影响的试验
１７【开发利用】钙基复合催化法对石灰石固硫影响的试验龙慎伟，籍文武（山东丰源通达电力有限公司，山东 枣庄 ２７７３００）【摘 要】利用石灰石作为脱硫剂脱硫存在的最主要问题是脱硫剂的有效利用率低，为了解决这个问题通过改变脱硫剂的组分，使参与脱硫的原料不局限于ＣａＣＯ３，通过ＣａＣｌ２、Ｃａ（ＯＨ）２等钙基原料及钠盐提高了ＣａＣＯ３的分解产物ＣａＯ的活性，缩短ＣａＣＯ３的分解时间，从而使石灰石脱硫剂的有效利用率大幅提高。
【关键词】钙基复合催化；石灰石；脱硫【中图分类号】Ｘ７０１．３；Ｐ５７８．６１ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００７－９３８６（２０１０）０６－００１７－０１解决燃煤过程中释放的ＳＯ２所引起的大气污染和酸雨污染近几年来一直是世界各国科研人员的研究热点。
目前典型的循环流化床锅炉主要脱硫工艺仍然是炉内喷钙，石灰石粉是主要脱硫剂原料，但是在石灰石固硫过程中吸收剂的利用率较低。
想要达标排放必须提高Ｃａ／Ｓ，加大脱硫剂用量，这种方法在以煤矸石或高硫煤为燃料时，不但增加成本，而且会造成严重的热能损失。
因此，改善石灰石的脱硫性能，增强其脱硫活性，提高利用率一直受到研究人员的关注。
１ 试验１．１ 试验工艺传统的炉内喷钙脱硫剂主要是石灰石磨制而成的，脱硫剂有效利用率低。
其原因是受到循环流化床锅炉运行时的客观因素的制约，如脱硫剂的粒度、接触面积及反应时间等。
炉内喷钙干法烟气脱硫本质上属于酸性气体与多孔碱性氧化物固体之间的反应。
ＳＯ２气体扩散到脱硫剂（ＣａＯ）颗粒表面和内部进行反应，生成的固体产物覆盖在脱硫剂颗粒和孔隙表面，由外及里形成产物层。
此后，ＳＯ２气体必须通过产物层才能与脱硫剂继续反应，也有研究认为是固体反应物离子从产物层内部迁移出来与ＳＯ２反应。
无论如何，产物层的形成阻碍了反应的继续进行。
将废盐酸、工业盐（主要成分为ＮａＣｌ）和石灰石按比例加入耐酸反应池反应，然后与石灰石、铁红（主要成分为Ｆｅ２Ｏ３）、石灰按比例加入混合搅拌设备，搅拌均匀后提入磨前原料仓。
钙基脱硫剂固硫特性的试验研究
钙基脱硫剂固硫特性的试验研究
蔡毅;程乐鸣;王勤辉;方梦祥
【期刊名称】《浙江电力》
【年(卷),期】2017(036)011
【摘要】利用热重分析法、微观结构表征法研究了2种钙基脱硫剂(石灰石Ⅰ,Ⅱ)固硫反应特性,揭示了钙基脱硫剂固硫反应机理,并通过等效粒子法模型分析了石灰石固硫反应动力学特性.研究结果表明:在800~900℃温度范围内,石灰石钙转化率随温度提高而增强;石灰石粒径越小,钙转化率越高.石灰石Ⅰ钙利用率对温度敏感,而石灰石Ⅱ对粒径敏感.石灰石煅烧后在晶粒表面形成的裂纹促进SO2的扩散,有利于固硫反应的进行.动力学计算结果表明,石灰石Ⅱ在扩散控制阶段有较高的有效扩散系数,最终钙利用率高于石灰石Ⅰ.
【总页数】5页(P73-77)
【作者】蔡毅;程乐鸣;王勤辉;方梦祥
【作者单位】浙江浙能技术研究院有限公司,杭州 310013;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,杭州 310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,杭州310027;浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,杭州 310027
【正文语种】中文
【中图分类】X701.3
【相关文献】
1.钙基脱硫剂固硫率的测定方法 [J], 高凤霞;崔卫东;崔怡红
2.钙基脱硫剂高温固硫性能的影响因素试验分析 [J], 宋春燕;肖宝清
3.钙基固硫剂煅烧特性的试验研究 [J], 王学栋;邵延龄
4.钙基固硫剂高温固硫反应特性的TGA试验研究 [J], 刘妮;赵敬德;骆仲泱;程乐鸣;岑可法
5.空气与O_2+CO_2气氛下钙基脱硫剂固硫规律的实验研究 [J], 周英彪;郑瑛;张礼知;郑楚光
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
燃煤固硫中钙基固硫添加剂的研究进展
第2期 陈列绒等燃煤固硫中钙基固硫添加剂的研究进展 9万方数据纖验癖_燃煤固硫中钙基固硫添加剂的研究进展陈列绒\殷屈娟S 王济洲2(1.西安科技学院，陕西西安710054;2.黄陵矿业有限责任公司，陕西黄陵727307)摘要：综述了燃煤固硫中各种钙基固硫添加剂的研究现状，提出了固硫添加剂的固硫机理。
并认 为复合固硫添加剂特别是高温复合固硫添加剂的研制是固硫技术的发展趋势。
关键词:煤炭；固硫剂；囷硫添加剂 中图分类号:TQ520.1 文献标识码:A文章编号:1671-749X(2003)02-0009-030前言在我国，煤炭燃烧占其总产量的80%，大气污 染中90%的S 〇z 是由燃煤产生的。
大气中的S 〇2 可形巧酸雨，破坏人类赖以生存环境，所以煤炭固硫 技术k 到人们的重视。
固硫技术的关键是固硫剂及 其添加剂的选择及优化。
目前使用最多、价廉易得 的仍是CaC 〇3、CaO 和Ca (〇H )2,俗称钙基固硫剂， 但其缺点是固硫剂利用率低，固硫反应速率与硫析 出速率不一致，以及高温下已形成的固硫产物易于 分解。
添加剂的加入可改善这些缺点。
因此研究固 硫添加剂对固硫效果的影响显得尤为重要。
本文综 述了煤炭燃烧固硫中钙基固硫添加剂的研究现状。
1各种钙基固硫添加剂对固硫效果的影响煤中硫的存在形态通常分为有机硫和无机硫两 大类，无机硫又可分为硫酸盐硫和硫化物硫两种。
煤中硫主要以黄铁矿硫为主，其他硫化物硫含量都 比较低。
凡能与煤在燃烧过程中生成的S 〇2或S 〇3 起化学或物理吸附反应，形成固态残渣而留在煤灰 中的物质均可作为固硫剂。
固硫剂的种类很多，如： 石灰石、白云石、方解石、氧化钙、氧化镁等,但目前 大多采用钙基固硫剂。
为了提髙固硫率，人们往往 在钙基固硫剂中加入固硫添加剂。
钙基固硫添加剂 主要有氧化物添加剂、碳酸盐类添加剂、氯化物添加 剂、以及其它添加剂。
收稿日期：2002 - 10 _ 15作者简介:_陈列绒(9168-),女，陕西乾县人，1992年毕业于西安矿 业学院,工程师，在读研究生，研究方向为洁净煤技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:0253-2409(2003)04-0381-04收稿日期:2002-07-08;修回日期:2003-02-18 联系作者:任有中,E-mail:ene _ren@zju edu c n作者简介:贾 瑜(1975-),男,山西太原人,硕士研究生,工程热物理专业。
E -mail:j wnes t@163 net钙基固硫剂的制备及其固硫效果贾 瑜,张同翔,钱剑青,任有中(浙江大学热能工程研究所,浙江杭州 310027)关键词:制备;固硫剂;大气污染中图分类号:X511 文献标识码:A传统的钙基固硫剂虽然价格低廉,但普遍存在着钙利用率低,固硫率不高的缺点,尤其是在高温条件下,固硫效果更差。
固硫剂是固硫技术中的关键,随着燃烧技术及表面科学的发展,发现传统钙基固硫剂固硫效果差的主要原因是在燃烧过程中固硫剂的活性很低,造成这种情况的主要原因是[1]由于在高温下,有机硫的析出速度大大快于CaC O 3的分解速率,使得含硫气体未能及时与固硫剂反应就已逸出;同时高温下CaSO 4和CaSO 3要发生分解;此外,还会出现固硫剂高温烧结和多孔结构堵塞,致使颗粒的比表面积急剧下降;而且在实际反应中,由于含硫气体首先与固硫剂表面反应形成CaSO 4/CaSO 3致密层,使固硫剂表面被覆盖,造成空洞堵塞,从而影响了固硫剂中心与含硫气体的反应。
而通过在钙基固硫剂中添加金属化合物以及用化学溶液调质制备成复合固硫剂,则可以有效的提高传统钙基固硫剂的活性和固硫率。
金属化合物对固硫效果的影响,已经有不少的研究成果[2~4],在纯CaC O 3中添加Fe 2O 3可以在固硫反应中起促进作用,降低反应活化能,使反应更加容易进行,而且Fe 2O 3的加入,可以使CaSO 4的分解温度有一定的提高,加快CaSO 3的氧化反应。
此外添加Al 2O 3[3]也可以抑制固硫产物的高温分解,同时可以形成具有高热稳定性的CaSO 4、CaO 和Al 2O 3的复盐,且此产物可以覆盖或包裹CaSO 4晶体的表面,抑制CaSO 4的分解。
而Na 2CO 3的加入可以使CaO/CaSO 4晶格重排,形成有利于固硫的孔分布和孔径尺寸。
而对于不同金属化合物进行混合添加[5],也会对固硫反应起一定的催化作用。
同样,化学溶液的添加也会对固硫率有影响。
研究表明[6,7],较好的孔隙结构对固硫反应有好影响,而使用化学溶液调质CaCO 3后,可使固硫剂在调质过程中发生膨胀,孔径分布发生变化,从而提高固硫效果。
1 实 验1 1 煤样及添加剂的性能 煤样选用含硫量1 34%的工业混煤,其工业分析的结果列于表1。
表1 煤样的工业分析Table 1 Prox i mate analysis of coalProximate analysis w /%M ar A ar V ar FC arQ net,ar /kJ kg -112 923 224 938 922289 1试验的固体添加剂均为化学纯的粉末,粒度在0 1mm 以下。
化学溶液除脂肪族酸浓度70%,乙醇浓度50%以外,NaCl 、KOH 、(NH 4)2SO 4均为2%。
1 2 实验装置及方法 燃烧固硫实验装置由ZCS -I 智能定硫仪、分析天平及相关设备组成。
ZCS -1智能定硫仪是由主机,空气处理输送箱,管式电炉,电解池,搅拌器五部分组成,在0 ~1350 温度范围内炉温控制在 5 。
智能定硫仪利用库仑滴定法测定试样中的全硫含量。
试验首先选取了单一金属化合物作为添加剂试验;然后把多种化合物按不同的配比同时添加;最后把金属化合物和化学溶液混合添加进行复合调质,来测定不同添加剂对固硫率的影响。
为方便对比,实验中统一选择钙硫比为1 5,并以CaCO 3为钙基物质。
为了研究改善固硫剂固硫效果的原因,我们选取三种经复合调质后的固硫剂,将它们在1100 下煅烧,对煅烧产物进行压汞试验。
使用PoreMaster -60压汞仪。
可以测量200 m~0 0035 m 的孔直径范围。
固硫率定义如下:固硫率 =S -S tS100%第31卷2003年第4期8 月燃 料 化 学 学 报JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGYVol 31 No 4Aug 2003式中:S 为所用煤样的全硫含量,S t 为试样在管式电炉燃烧后由智能定硫仪测出的含硫量。
2 结果与讨论2 1 单一添加剂的试验 单一添加不同金属化合物与纯CaC O 3脱硫效果的比较如图1。
图1 单一添加剂的固硫效果Figure 1 Tes t results for absorbents with single additi ve (1)no additive;(2)MnO 2;(3)Al 2O 3;(4)Fe 2O 3;(5)Na 2CO 3;(6)MgC O 3从图1可以看出,加入各种添加剂后固硫效果都有一定程度的提高,其中添加Fe 2O 3及Al 2O 3后的固硫剂在900 ~1000 之间有较好的固硫率,而固硫效果最好的是添加Na 2CO 3,其在各温度段的固硫率都有明显的提高。
2 2 多种添加剂同时添加的试验 多种添加剂按不同的配比同时添加后的脱硫效果比较如图2。
图2 不同配比混合添加的固硫效果Figure 2 Test results for absorbents with mixed additives (1)no addi tives;(2)CaC O 3+Fe 2O 3+Na 2CO 3+MgCO 3+V 2O 5;(3)CaCO 3+Fe 2O 3+Na 2CO 3+MgC O 3+NaCl;(4)CaC O 3+Fe 2O 3+Na 2C O 3+MgCO 3+Al 2O 3从图2可以看出,同时添加几种添加剂,可使固硫剂的脱硫率有明显的提高,而且反映到高温特性上,对温度的变化不再那么敏感。
其中固硫剂(2)的高温特性最好。
2 3 添加化学溶液进行复合调质的影响 选取了5种不同的试剂和CaCO 3进行调质,图3给出经过不同方法调质后的固硫剂的脱硫效果对比。
图3 化学溶液调质后的固硫效果Figure 3 Test results for reformed absorbents with chemical solution(1)reformed with 70%aliphatic acid;(2)reformed with 2%NaCl solution;(3)reformed wi th 70%aliphatic acid and 2%NaCl solution;(4)reformed with 50%ethanol;(5)reformed wi th 2%(NH 4)2SO 4solu tion由图3可以看出,5种试剂中,NaCl 溶液调质后的脱硫效果较差,只有在同时加入脂肪族酸调质后,固硫率才有提高,而乙醇和纯脂肪族酸调质后固硫率有较大提高,特别是脂肪族酸调质后在各温度下都能保持较大的脱硫率,其主要原因可能是由于脂肪族酸调质后的CaCO 3有了更疏松的结构。
金属化合物和化学溶液对固硫剂进行复合调质后,固硫剂脱硫效果见图4。
图4 复合调质并加添加剂的固硫效果Figure 4 Tes t results for reformed absorbents with chemical solution and input additives(1)reformed wi th aliphatic acid+2%(KOH+Fe 2O 3);(2)reformed wi th aliphatic acid+2%(KOH+Na 2CO 3+Al 2O 3);(3)reformed with aliphatic acid +KOH;(4)reformed with aliphatic acid +KOH+Na 2CO 3382 燃 料 化 学 学 报31卷由图4可以看出,CaC O 3用脂肪族酸调质后再添加KOH 和其他添加剂可使脱硫率有明显的提高。
其中固硫剂(4)在800 ~1000 时,都具有60%以上的固硫率,特别在900 时固硫率甚至达到了70%。
而固硫剂(1)随着温度的升高,脱硫率在试验范围内一直保持上升,虽然其低温脱硫效果不是很好,但其在1100 的高温下能达到50%以上的脱硫率,是一种较好的高温固硫剂。
2 4 复合固硫剂高温煅烧后压汞试验 对固硫剂脂肪族酸调质的CaC O 3、调质并添加KOH 和Fe 2O 3以及纯CaCO 3进行压汞实验,图5给出了三种固硫剂总比表面积与孔径的关系比较,图6给出了三种固硫剂孔径与内部孔隙率的关系。
图5 固硫剂1100 煅烧后孔径与比表面积的关系Figure 5 Relationship between surface area and pore diameter(calcined at 1100 )(1)reformed with aliphatic acid;(2)no additives;(3)reformed with aliphatic acid+KOH+Fe 2O 3由图5可以看出,在1100 煅烧后,CaCO 3的比表面积为14 52m 2/g,固硫剂(1)和(3)的比表面积分别为2 45m 2/g,19 94m 2/g 。
(3)的比表面积最大,而且孔径的范围较大。
从图6可以看出,CaCO 3颗粒内部的孔隙率为15 57%,固硫剂(1)和(3)的颗粒内部孔隙率分别为10 69%和34 93%。
而由仪器得出的CaCO 3总孔隙率为29 11%,(1)和(3)总孔隙率分别为56 67%和52 87%。
综合上述结果:在1100 煅烧后的固硫剂(3)的比表面积和颗粒内部的孔隙率均为最大,也即在1100 时应有较好的高温固硫特性;而固硫剂(1)由于比表面积和颗粒内部的孔隙率较小,虽然有大的总孔隙率,但脱硫效果还是不如固硫剂(3);这些都与其它试验结果相符。
而纯CaCO 3在高温下的脱硫效果最差。
图6 固硫剂孔径与内部孔隙率的关系Figure 6 Relationship between interior porosity and pore diameter(1)reformed with aliphatic acid;(2)no addi tives;(3)reformed with aliphatic acid+KOH+Fe 2O 3试验结果表明固硫剂孔结构,如比表面积、孔隙率、孔径分布以及孔连通等,对脱硫效果都有一定的影响。
其中比表面积越大,越利于固硫剂的脱硫反应;而孔隙率越大,特别是颗粒内部的孔隙率越大,意味着其与烟气能有较大的接触面积,也对脱硫反应有利。