高效燃煤固硫添加剂的研究与应用

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1、髙效燃煤固嶄研究与应用重庆大学硕士学位论文学生姓名：陈福寿指导教师：杜车副教授专业：物理化学学科门类：理学重庆大学化学化工学院二00A年四月StudyonhighlyPerformanceCalcium-basedsulfurretentionAdditivesAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofSciencebyChenFushouSupervisor:AssociateProfessorDuJunMajor:Physic

2、alChemistryCollegeofChemistry&ChemicalEngineeringChongqingUniversity,chongqing,chinaApril,2008摘要我国的能源结构是以煤炭为主，煤炭燃烧以后排放SO2造成的大气污染已经成为i个相当严璽的问题，对燃煤固硫问题进行深入研究，控制SO2的排放已势在必行。在现有的脱硫技术中，干法钙某固硫技术工艺简单、脱硫成本低，特别适合生活燃煤、小型工业窑炉以及老锅炉的周硫改造。然而单一的钙基周硫剂钙利用率低，周硫效果有限，影响了该技术的发展，采用在钙基固硫剂中加入助剂制成复合固硫剂来提髙固硫效率是一种较为经

3、济可行的方法。本文通过对三种单一物质和两种固体废弃物对钙基固硫剂的固硫促进效果的考察，发现碱金属盐以及稻草灰(RSA)都是很好的钙某固硫添加剂，相比而言，RSA/钙基复合固硫剂更适合民用燃煤固硫。考察了各工艺条件诸如RSA与CaCO3的配比、Ca/S摩尔比以及燃烧情况等对RSA/CaCO3复合固硫剂固硫效果的影响，并利用RSA/CaCO3复合固硫剂进行了现场的民用型煤固硫实验，还利用XRD对固硫灰渣的物相成分进行了分析。此外，还对钙基固硫剂进行调质处理，大大提高了其在高温阶段(1100°C以上)的固硫效果。实验结果表明：CaCO3与RSA的最佳配比为10:1;Ca/S摩尔比最

4、佳取值范围为1.5-2.5;复合固硫剂的最佳固硫温度为800C—900C在固硫煤样屮加入4%的水分能够得到较佳的固硫效果;最佳空气流量为150ml/mino当Ca/S为2.0＞空气流量150ml/min时，复合固硫剂在800C的固硫率达到70%以上。民用型煤固硫实验结果显示，本固硫剂对无烟煤和烟煤都有很好的固硫效果，固硫率高达90%。固硫灰渣XRD图谱显示在1000C以下，主要固硫产物为CaSO4,jfij1100C时固硫灰渣屮冇高温物相2Ca2SiO4+CaSO4的生成。通过对CaCO3调质处理，1100C时鈣基周硫剂的固硫率能够由16%左右增加到40%,1250C时的固硫

5、率也能够达到20%。XRD分析显示，锻烧熔融使粉煤灰得到了活化，而在1250C时固硫灰渣的XRD图谱中出现了3CaO.A12O3.CaSO4的吸收峰。关键词：钙基固硫剂，添加剂，民用型煤固硫，高温固硫，稻草灰ABSTRACTCoalisthemainenergyinchina5senergystructure.SO2fromcoalcombustionisoneofthemajoraiipollutants,leadingtoseriousenvironmentalpollution.Thus,itisurgenttocontroltheemissionofSO2.Among

6、allkindsofdesulphurizationtechnologies,drycalcium-basedretentiontechniqueisthemostsuitableoneforcivilcoalcombustion,small-scaleindustrialfurnaceaswellasoldboilerduetoitssimpleprocessandlowcost.However,lowdesulfurizationefficiencyandlowutilizationratioofcalciumhavelim让edthedevelopmentofthist

7、echnologywhenusingcalcium-basedabsorbentalone・Aneweconomicmethod,dopingsomeadditivesintotheCa-basedabsorbent,hasbeendevelopedtoresolvethisproblem.Itwasfoundthatalkalimetalsaltsandricestrawash(RSA)arebothappropriatecalcium-basedabsorbentadditives,byinvest