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1、第35卷第1期锅 炉 技 术Vol.35,No.12004年1月 BOILERTECHNOLOGYJan.,2004文章编号:CN311508(2004)01006904钙基脱硫剂的制备及其对烟气脱硫效率的影响11,211黄 震, 卢 平, 冯 斌, 李大骥(1.东南大学洁净煤燃烧与发电技术教育部重点实验室,动力工程系,江苏南京210096;2.南京师范大学动力工程学院,江苏南京210042)关键词: 烟气脱硫;钙基脱硫剂;消化;脱硫效率摘 要: 采用扫描电镜,分析了在不同消化制备条件下消石灰的特性,并在管道喷射试验台上进行烟气脱硫的试验研究。结果表明:加压加NaCl消化所生成消石灰的颗粒粒
2、度最小;比表面积越大,在试验工况下,添加NaCl加压消化喷浆脱硫的脱硫效率越高;在Ca/S比为2.5的情况下,脱硫效率可以接近70%。中图分类号:X511 文献标识码:B基脱硫剂以固态形式直接掺混;另一类是用一些1 前言[3]化学溶液处理钙基脱硫剂。锅炉烟气脱硫(FGD)因其技术上、管理上的本文通过钙基脱硫剂的消化处理,采用扫描成熟性、可操作性和可实施性,已成为目前世界电镜分析了不同制备条件下钙基脱硫剂的表面结上削减SO2排放的主要手段。干法/半干法脱硫构,并在自制管道喷射烟气脱硫装置上进行脱硫实工艺因具有系统简单、投资费用低、占地面积小验。研究了不同喷浆情况下脱硫剂的脱硫性能,分等
3、优点,在工业中得到了一定的应用,但其所使析了脱硫剂制备条件对脱硫性能的影响,旨在为中用的钙基脱硫剂由于脱硫率及吸收剂利用率低,小锅炉的烟气治理提供一种切实有效途径。限制了进一步推广。吸收剂利用率过低,不仅增2 脱硫剂的制备加脱硫系统的运行费用,也加大了粉尘处理量。因此,提高吸收剂利用率,减少吸收剂用量,成为2.1制备方法[1]干法/半干法脱硫工艺的主要研究内容。目脱硫剂(生石灰)采用加压和添加添加剂的前,提高钙基吸收剂利用率的研究主要集中在3方法来处理,具体制备条件包括:生石灰常压消个方面:灰渣再循环、高效吸收剂和添加剂调化、加压消化、添加NaCl常压消化和添加NaCl[2]质。循环流化床烟
4、气脱硫在脱硫效率和吸收加压消化。加压消化器结构示意图如图1所示。剂利用率方面有明显地提高,但由于装置条件的限制,普通灰渣再循环的效果则不十分理想。高活性吸收剂的研究近年来开始活跃,它是针对于钙基脱硫剂[CaO或Ca(OH)2]与飞灰(有时加入CaSO4或CaCl2等盐类)的水合合成而进行的。具体的方法是,把飞灰和CaO或Ca(OH)2按一定比例制成水浆液并在较高温度下加热相当时间后干燥脱水,从而得到高效脱硫剂。脱硫添加剂研究的目的,在于提高脱硫剂的活性。近年来的研究取得了一些成果,但目前尚未找到十分有1-容器;2-气阀;3-氮气进口;4-阀门;5-容器2;6-加水口;效而廉价的添加剂。根据其
5、对介质处理方法的7-阀门2;8-加料口;9-压力表;10-出料口不同,可以分为两大类:一类是金属化合物和钙图1 加压消化器结构示意图收稿日期:20020815作者简介:黄震(1967),男,江苏张家港人,博士后,主要从事环境保护和污染物控制方面的研究。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.70锅 炉 技 术 第35卷表1 生石灰、消石灰粒径分布粒 径/μm<33～66～1313～1818～2525～3030～3434～74>74生石灰百分比/%17.01.21.32.41.60.81.53.870.4消
6、石灰百分比/%41.90.30.20.20.30.30.23.653.0该装置由进出料、加压、进水等部分组成,消化器石灰添加NaCl加压消化所得脱硫剂的电镜扫描内压力由与之连接的氮气瓶调节。试验所需生(SEM)图。由图可以看出,在电镜扫描的面积范石灰由南京梅山冶金公司提供,其粒度分析见表围内,生石灰颗粒比较致密,内部孔隙小而少;常1。脱硫剂表面结构采用X2650扫描电镜。压消化后在颗粒表面形成较大的孔隙,内部孔隙由表1可以看出,消化后的石灰颗粒粒径明显较少;添加NaCl常压和加压消化后,消石灰内部小于生石灰。对于喷浆烟气脱硫而言,消石灰粒径孔隙结构发生了本质变化,孔隙变小且互相连越小,脱硫反
7、应速度越快,对烟气脱硫越有利。通;加压加NaCl消化的消石灰颗粒不仅孔隙增脱硫添加剂的添加量对脱硫效率的影响较加,而且在颗粒表面出现枝网状结构,进一步提大,文献[4]认为,当脱硫剂中添加剂的质量比从高了颗粒的比表面积。因此,消化的结果使得生1%增加到20%时,脱硫剂的性价比会减小,并且石灰的颗粒粒度变小,颗粒结构发生巨大变化。相差达一个数量级,在添加量为1%左右时,复合分析上述现象的原因主要在于:(1)在消化
