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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.04.008铁矾渣热分解行为及焙烧脱硫机理研究胡明1,2,3，虎训3，邵哲如3，程易2，宫臣3，王婷婷3，徐鹏程3，齐景伟3（1.中国光大集团博士后工作站，北京100033；2.清华大学化学工程系，北京100084；3.光大环保技术研究院（南京）有限公司，南京211102）摘要：采用TG-DSC和高温原位XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行研究，并通过电阻炉对铁矾渣进行焙烧脱硫预处理。结果表明，铁矾渣热分解过程主要存在两个分解反应，分别是NaFe3(SO4)2(OH)6和Fe2(SO4)3的分解，800℃后
2、的焙烧产物主要是ZnO·Fe2O3和Fe2O3；采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算出铁矾渣在350~450℃和630~800℃范围内两个分解反应的表观活化能分别为150、170kJ/mol，两个反应均受界面化学反应控制，反应的机理函数G(α)分别为1-(1-α)1/3和1-(1-α)1/2。焙烧脱硫结果表明，在中性气氛、温度1300℃、焙烧时间20min、气体流量0.4m3/h的条件下，铁矾渣脱硫率为98.57%，焙烧脱硫后，铁矾渣中的黄钠铁矾转化为ZnO·Fe2O3和Fe2O3，重金属离子得到固化，有害元素得到有效脱除。关键词：铁矾渣；热分解
3、；焙烧预处理；脱硫中图分类号：TF09文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）04-0000-00StudyonThermalDecompositionBehaviorandRoastingDesulfurizationMechanismofJarositeResidueHUMing1,2,3,HUXun3,SHAOZhe-ru3,CHENGYi2,GONGChen3,WANGTing-ting3,XUPeng-cheng3,QIJing-wei3(1.PostdoctoralWorkstationofChinaEverbrightGroup,Beijing1
4、00033,China;2.DepartmentofChemicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;3.EverbrightEnvirotech(China)Ltd.,Nanjing211102,China)Abstract：ThermaldecompositionprocessofjarositeresiduewasinvestigatedbyTG-DSCandhightemperaturein-situXRD.Jarositeresiduewaspretreatedinresistancefurnac
5、etoremovesulfur.TheresultsshowthattherearetwodecompositionreactionsofNaFe3(SO4)2(OH)6andFe2(SO4)3inthermaldecompositionprocessofjarositeresidue,andZnO•Fe2O3andFe2O3isthemainproductafterjarositeresidue’sbeingroastedat800℃.Activationenergyofthermaldecompositionreactionattemperaturerangesof35
6、0~450℃and630~800℃is150kJ/moland170kJ/molrespectivelycalculatedbyKissingermethodandFlynn-Wall-Ozawamethod.ThetworeactionsaresubjecttointerfacialchemicalreactioncontrolwithreactionmechanismfunctionG(α)of1-(1-α)1/3and1-(1-α)1/2respectively.Theresultsofroastingdesulfurizationshowthatthedesulfu
7、rizationrateis98.57%undertheoptimumconditionsincludingroastingtemperatureof1300℃,roastingtimeof20minatneutralatmosphere,andgasflowrateof0.4m3/h.ZnO•Fe2O3andFe2O3arethemainphasesofroastedjarositeresidue,heavymetalionsaresolidified,andharmfulelementsareremovedef
