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时间:2020-04-02
《氧化钙脱硫可逆反应过程的研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第$$卷第"期燃*料*化*学*学*报6"’7$$8"7""!!#年&月!"#$%&’"()#*’+,*-./0$1&%23*4,%"’"519:$7"!!#文章编号:!"#$%"&!’("!!#)!"%!(&)%!&氧化钙脱硫可逆反应过程的研究(,"(($(黄戒介,赵建涛,陈富艳,王富红,王*洋((;中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原*!$!!!(;";中国科学院研究生院,北京*(!!!$’;$;华北工学院分院,山西太原*!$!!"&)摘*要:在热天平和固定床装置上研究了=脱除>"?过程中可
2、逆反应的变化规律。实验结果表明,脱硫过程的最佳温度为<(/=>)"分解温度(在二氧化碳不存在情况下);水蒸气和>"是影响=脱硫可逆反应的两个重要因素,提高水蒸气体积分数无论热力学和动力学都有利于逆反应的进行,使得脱硫效率降低,提高>"体积分数可抑制逆反应进行,当>"的体积分数达到一定值时,由多个反应构成的逆反应变为单个反应,高温脱硫精度则由反应(=@>"?A?@>"=)决定。对通过?水蒸气反应实现?转化或再生也作了讨论。关键词:氧化钙;脱硫;可逆反应;?中图分类号:BC!"(
3、;"**文献标识码:,**我国高硫、高灰煤比较多,而且高硫煤产量逐年由>"、J"、>"?和水蒸气混合而成。实验采用程序增加。目前,煤炭消耗量约+!D仍用于直接燃烧升温方法,反应温度由程序升温控制仪控制,程序升(其中大量用于发电),燃烧排放的大量二氧化硫使温速率为#KL.04。实验装入M;$5=(化学纯,我国大面积国土呈现严重的酸雨污染。脱硫是解决=的质量分数大于’+D)。先通入J"和>"?,硫排放的有效途径,脱硫方法很多,可分为炉前、炉内和炉后脱硫;炉内脱硫技术由于只需向气化炉加入一定比例的
4、石灰石或白云石,不需要其他设备,省[(]去了设备与操作费用而受到关注。EF4G301等在管式反应器中进行了三种钙系脱硫剂(石灰石、白云石灰石、白云石)的高温脱硫比较。在<=$锻烧温度以上,上述三种脱硫剂均可使<=$完全转化成?。由于=脱硫反应是可逆反应,水蒸气分压对反应的平衡有很大的影响,低蒸气分压下可得到较低的>"?平衡体积分数,起到了脱硫作用,如果蒸气分压很高,这时主要发生逆反应过程,过程变为?的蒸气再生转化。热力学计算表明=在众多的金属氧化物脱硫剂中,可以达到的最小平[
5、"]衡体积分数仅次于H"=$和I4=。在实际应用中,工艺条件不可能与=脱硫条件完全匹配,因此了解=脱硫可逆反应与温度和气氛的内在关图(*固定床实验装置示意图系,不仅对脱硫过程的优化而且对?水蒸气再生E053NF(*?:2F./O0:P0/5N/.GQ8./11%8:/1FQ09FPRFP转化过程的认识具有实际意义。****F9SFN0.F4O/18T8OF.*(—5/8:T104PFN8;"—Q1GU.FOFN8;$—U/OFNS3.S;&—5/8(*实验部分.09FN/4PU/OFNF
6、V/SGN/OGN;#—OF.SFN/O3NF:G4ONG11FN;)—FW!;!"实验装置和方法"固定床反应装置及流程见1F:ON0:Q3N4/:F;M—NF/:OGN;+—:G4PF48FN;’—5/8%10X30P图(,反应管由内径"!..的石英管制成。反应气8FS/N/OGN*收稿日期:"!!&%!+%!);修回日期:"!!#%!(%!)*基金项目:国家高技术研究发展计划(+)$项目,"!!",,#"’!+!)。*作者简介:黄戒介((’)$%)男,山西芮城人,研究员,从事洁净煤技术研究,-%
7、./01:23/45667890::;/:;:4;第%期黄戒介等:氧化钙脱硫可逆反应过程的研究!R=5待温度升至!"#$再通入水蒸气。反应器入口气组’%+向颗粒内部扩散也会造成一定影响,使得出口成为:%#&’%(,#)!&*#)%&’%+,#*!#&’%,,%’%+体积分数越来越高。为平衡气体。反应气体总体积流量为-##./0.12。34+样品的制备是用固定床反应器,5)6734(在含!&’%+(体积分数)的,%气氛中8"#$硫化至饱和。34+9’%(固定床程序升温实验入口气体为%#&’%((或加入
8、’%)和,%混合气,操作程序同脱硫实验。34+水蒸气反应失重恒温实验选用:;+9%型热天平分析仪。每次取样".7,在,%气氛下,将反应温度升至指定温度,待温度恒定后,切换成反应气。提升反应器将样品吊篮置于反应器恒温区,开始恒温反应。计算机记录反应时间和样品质量,实图%=固定床34(程序升温脱硫实验结果>17?@A%=34(BAC?DE?@F1G4F1H2I?@JA12FKAFA.LA@4F?@A9验流程见文献[6]。入口气组成为:%#&*8#&====L@H7@4..
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