循环流化床烟气悬浮脱硫装置脱硫机理研究

本文在循环流化床烟气悬浮脱硫中试试验装置上，进行了烟气脱硫机理研究。本文机理适用于脱硫剂浆液雾化、大量脱硫灰循环情况下的烟气脱硫。中试试验中，以Ca（OH）2、Cao、Caco3为脱硫剂，在Ca/S＝1．0－2．5，AAST＝2－20℃的条件下测试了其脱硫性能及干燥性能。试验表明，Ca（oH）2、Cao、Caco3的脱硫性能依次降低，其脱硫效率分别相差约5％、35％。三种脱硫剂的脱硫效率随Ca／S的增加以及AAST的减小而增加。浆液滴的干燥时间为1．0－2．0秒。二氧化硫的脱除主要是在液滴干燥之前完成的。     

使用添加剂调制钙基脱硫剂

提高钙基脱硫剂的钙利用率一直是烟气脱硫工艺的重要方面。该文以联合脱除SO2和NOx为研究背景,重点研究以飞灰做为载体,添加金属硝酸盐、碳酸盐和磷酸盐等添加剂,对调质后的钙基脱硫剂在350℃窗口进行脱硫性能实验。实验结果表明:添加剂调质后的脱硫剂固硫能力均有不同程度的提高。研究发现金属硝酸盐、碳酸盐能够显著提高脱硫剂在此温度段的固硫效果。     

3种添加剂对石灰石固硫效率的影响

针对循环流化床炉内固硫效率较低的现状,采用含硫量1.8%的煤矸石、含硫量1.98%的煤,选择石灰石为脱硫剂,按Ca:S为2,混合煤与脱硫剂;并选用NaCl、K2CO3和象草作为脱硫添加剂,分别按不同比例与石灰石混合;使用快速智能定硫仪进行脱硫实验.实验结果表明这3种添加剂可以提高石灰石脱硫率,800℃时脱硫效率最高.NaCl、K2CO3和象草的配比分别为1%、1%和20%时,煤矸石的脱硫效率最高.NaCl、K2CO3和象草配比分别为2%、1%、20%时,煤的脱硫效率最高.     

蒸汽活化石灰-飞灰的烟气脱硫实验研究

循环应用飞灰作为干法和半干法脱硫的重要添加剂，目前研究的重点主要是对作为脱硫剂的石灰／飞灰的活化．通过对半干法烟气脱硫机理的研究，设计了一套蒸汽输送、实验室脱硫系统，研究石灰／飞灰在140℃以下的低温蒸汽条件下性质的变化．采用蒸汽活化后的石灰／飞灰作为脱硫剂，对石灰／飞灰在水蒸气输送半干法脱硫工艺中对脱硫效率的影响进行了研究和分析．试验结果表明，石灰在蒸汽条件下其中的CaO转化为Ca（OH）2，同时，脱硫剂的比表面积由7．8688m^2／g增加到10．0715m^2／g．脱硫剂中加入循环应用飞灰可以明显地提高脱硫效率，在石灰和飞灰加入量的重量比为1：8时，脱硫效率达到86．9％．SO2的去除率比不加飞灰的脱硫效率提高了12．8％．研究表明，通过蒸汽对石灰和循环应用脱硫剂活化可明显提高脱硫效率．     

焙烧态水铝钙石催化合成单硬脂酸甘油酯

以Ca(OH)_2和Al(OH)_3为原料清洁制备焙烧态水铝钙石,采用CO_2程序升温吸脱附法表征其碱强度和碱量,并将其应用于酯交换合成单硬脂酸甘油酯(glycerol monostearate,GMS)。考察了焙烧态水铝钙石的制备条件与酯交换反应条件对合成GMS的影响。结果表明,当原料中Ca/Al摩尔比为2∶1,焙烧温度600℃时,制备的焙烧态水铝钙石的催化性能最优。在优化反应条件下,粗产物中GMS的含量高达80.4%。     

旋流水膜脱硫(RFD)在循环流化床锅炉烟气治理中的应用

循环流化床锅炉烟气经过电除尘后，采用旋流水膜脱硫技术，使烟气中SO2与循环吸收液中的Ca(OH)2发生反应，将烟气中的SO2除去，脱硫效率达到65％以上。     

CO2对中温烟气脱硫过程的影响

在300～800 ℃的中温烟气脱硫过程中,脱硫剂所发生的碳化反应不可忽视.利用热重分析仪在300～800 ℃的条件下研究了烟气中的CO2对于钙基脱硫剂固硫能力的影响.研究发现 在300～750 ℃范围内, CO2对脱硫剂的有效钙利用率有较大的影响,这种负面作用在450～650 ℃时表现得尤为明显; 脱硫剂发生的碳化反应所生成的CaCO3在500 ℃以上也具有一定的脱硫能力,且脱硫能力随着反应温度的升高而提高.避免碳化反应的最佳脱硫反应温度应高于700 ℃.     

石灰低温烟气脱硫的研究

防治燃煤锅炉烟气中的SO_2,是中国环保工作的一项迫切任务.在多种烟气脱硫过程中,炉内喷钙工艺由于投资少、成本低等优点,受到了中国各界的广泛注意,但其脱硫效率较低,吸着剂的钙利用率不高,废吸着剂中还含有很多未反应的CaO,形成大量碱性含钙灰渣需要处置,故影响了其商业应用.作者为此进行了CaO低温吸硫的研究.采用的方法是在增湿器内使CaO与适当大小的水滴相撞,将CaO转化为有活性的Ca(OH)_2,加速它与SO_2的反应.在中试装置上(能力1000m~3/时烟气),用专门研制的双流体喷头进行多参数试验(喷水量、气/水比、停留时间)的结果为:在SO_21500ppm,Ca/S为1.5,停留时间为2.3、3.5、7.0S条件下,最佳脱硫率可达26.9%、32.0%、47.3%;而在SO_22500ppm,Ca/S为2.5,停留时间为7.0S条件下,最佳脱硫率可达69.1%.如与炉内喷钙脱硫合并计算,脱硫效率总和可达74%-85%.预计左工业装置上,由于增湿器可采用大的长径比结构并可安设多个喷头组成喷雾系统,吸着剂及水滴分布可较中试有所改善,脱硫效率可在上述水平上进一步提高.如再计及在除尘装置上处于附着状态的吸着剂继续进行的硫吸收,总的脱硫放率将达到新的水平.     

烟尘水热化合反应制备钙基脱硫剂工艺优化

运用均匀试验设计和回归分析方法优化烟尘水热化合反应制备钙基脱硫剂工艺,得到比表面积回归方程．分析不同水热条件及其相互作用对钙基脱硫剂比表面积的影响,经优化筛选并兼顾实际操作得到最佳水热条件,制备的高效钙基脱硫剂比表面积超过120 m2/g,是单一Ca(OH)2的10倍以上,优化效果显著,可以为工业生产提供依据．     

活性炭基铁酸锌脱硫剂制备的影响因素研究

采用超声波共沉淀法制备了以活性炭为载体、负载铁酸锌的脱硫剂,并在固定床反应器中通入混合煤气进行脱硫性能研究,并考察了ZnFe2O4/AC质量比、超声波功率和焙烧温度对脱硫剂硫容量的影响。采用XRD、SEM和FT-IR等分析手段对脱硫剂的结构进行了分析。结果表明,制得的铁酸锌的结构具有尖晶石结构。通过正交试验结果分析,制备的脱硫剂最佳工艺条件是:ZnFe2O4/AC质量比为5∶5,超声波时间为70min,超声波功率为700W,焙烧温度为600℃,此时该脱硫剂的硫容量最大为15.49%。     

脱硫活性碳纤维改性及再生技术研究进展

工业脱硫成本较高、脱硫剂难再生和脱硫产物难利用,采用吸附性能和再生性能优越的活性炭 纤维作为脱硫剂极具前景。 首先阐述了活性碳纤维吸附—氧化—水合整个脱硫过程,分析了表面官能团对 ACF 吸附催化效率的影响。 总结出在吸附和氧化前,基于碱性含氧官能团及含氮官能团的调控对 ACF 进行 改性可显著提升其脱硫率。 而水合生成硫酸后,对 ACF 再生可将孔内污染物洗脱或分解,还原活性位,实现 循环脱硫。 然后对活性碳纤维改性及再生方法进行归纳:改性方法主要基于 ACF 物理结构和表面官能团种 类、数量的调整,瓶颈在于难以分离孔隙和官能团的耦合影响;再生方法主要靠外部供能,使吸附质分子和产 物脱附或直接分解,但碳损耗大、能耗高、产物利用率低。 最后对未来脱硫活性碳纤维改性及再生技术研究 方向提出建议,以供制备高性能脱硫剂参考。     

铁水钙铝复合脱硫的机理分析及研究

向铁水中加入Al可降低铁水中氧而促进脱硫反应,同时改善脱硫动力学条件.为降低脱硫成本,对钙铝复合脱硫的机理和效果进行了研究.试验结果证实:在CaO基脱硫剂中加入适量铝粉,通过钙铝复合脱硫可以提高CaO的脱硫率;Al添加量为5.0 g/kg时,脱硫率比单独使用CaO提高31.4%.Al添加量为0.6 g/kg时,20 min内可将铁水中硫含量降低到0.02%以下.通过计算,得到了不同Al添加量下的脱硫速率常数.     

颗粒镁铁水脱硫率与镁利用率研究

通过对宣钢脱硫站77组生产数据进行多元线性回归得到了在单吹颗粒镁铁水脱硫时吨铁镁的消耗xMg(kg/t)、喷吹时间t(s)、铁水初始硫含量[%S]0、脱硫量xS、铁水温度T(K)和吨铁镁粒的喷吹速率VMg与脱硫率和镁的利用率的数学模型.通过对数学模型的研究发现:脱硫率随吨铁镁耗量、初始硫含量的增加而增加,随喷吹时间、温度和镁喷吹速率的增大而降低.镁利用率随吨铁镁耗量、喷吹时间及喷吹速率的增加而减少,随喷吹时间的延长、镁喷吹速率、铁液中初始硫含量及温度的升高而升高.在合适的吨铁镁消耗量的情况下,要提高脱硫率和镁利用率,应该在保障脱硫时间的前提下,降低吨铁镁喷吹速率,减少喷吹时间.     

还原剂与脱硫剂对硫酸渣直接还原焙烧同步脱硫的影响

研究了还原剂云南煤和脱硫剂SH对硫酸渣在直接还原焙烧过程中提铁降硫效果的影响.采用X射线衍射与扫描电镜方法分析了云南煤与脱硫剂SH的作用机理.结果表明:在高温还原气氛下,硫酸渣中的黄铁矿生成具有挥发性的气态单质硫和气态羰基硫、金属铁和非磁性的陨硫铁;硫酸渣中的赤铁矿和磁铁矿则被还原为金属铁;云南煤对硫酸渣在焙烧过程中的脱硫效果比较明显,但无法达到要求的指标;添加脱硫剂SH可以进一步降低还原铁中的硫,其机理是脱硫剂与硫酸渣中的黄铁矿在直接还原焙烧过程中反应生成金属铁和没有磁性的硫化钙,通过磨矿--磁选的方法将硫化钙与金属铁分离,从而达到脱硫目标.     

添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响

通过XRD和循环伏安法研究了添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响。其中钙是以离子的形式对氢氧化镍掺杂。结果表明：添加了钙的氢氧化镍的晶粒尺寸变小,比表面积增加,晶体缺陷和畸变增多,提高了质子的传递能力和活性物质的利用率,其中以共沉淀方式添加1%钙的氢氧化镍电极的电化学性能最佳。     

循环流化床烧结烟气脱硫灰理化性能研究

以采用脱硫剂浆态进料,脱硫塔后采用双旋风分离、双侧返料工艺特点的某钢厂循环流化床烧结烟气脱硫灰为研究对象,从粒径分布、比表面积、元素组成、颗粒微观形貌、晶相组成、红外吸收及热稳定性等方面,考察和电厂循环流化床(CFB)脱硫灰的异同。研究发现,与电厂CFB烟气脱硫灰相比,CFB烧结烟气脱硫灰有以下特点:粒径小,比表面积大,表面结构疏松、多孔,表面活性好;K、Na、Fe等农业可利用元素含量高,同时又含有Pb、Cr、Rb等重金属及放射性元素;S、Si、Al元素含量低;晶相成分中含KCl、CaCO3、CaSO3.0.5H2O、CaSO4等;气氛对其分解温度影响不大,空气气氛下灰分中CaSO3比电厂脱硫灰中CaSO3更易分解。根据研究结论,初步分析了将CFB烧结烟气脱硫灰用于现有电厂半干法脱硫灰利用途径中的优势及瓶颈,为CFB烧结烟气脱硫灰的综合利用与安全处置提供依据和参考,有利于CFB烧结烟气脱硫技术的推广。     

喷钙脱硫灰渣再利用的脱硫活性研究

研究了物理改性(干磨、湿磨)、化学改性(添加Na_2CO_3、NaHCO_3、NaOH)对喷钙脱硫灰渣脱硫性能(钙利用率)的影响。结果表明,在选定的温度(90℃)和相对湿度(80％)条件下,两种改性方法都能使喷钙脱硫灰渣的脱硫性能得到明显提高。     

钙离子形态对吸附效果的影响研究

通过不同方式配制高钙水,来研究矿物吸附材料对钙离子的吸附规律,同时对吸附过程中的流体力化学效应进行了探讨.实验结果表明,矿物吸附材料对钙的吸附性能与钙在溶液中的存在形态有很大关系:用CaCl2配制的高钙水中,钙主要以离子形态存在,矿物吸附材料对其吸附主要以静电吸附为主,5A沸石对钙离子有筛分效应;用CaO配制的高钙水中,钙主要以Ca(OH)2(2q)、Ca(OH)2(s)沉淀微晶、Ca2 和Ca(OH) 多种形态存在,矿物吸附材料对其吸附有静电吸附、一羟基络合吸附、表面沉淀吸附,同时,矿物吸附材料的加入对氢氧化钙沉淀起晶种作用,可以加速其沉淀;合适的流体剪切力可以提高5A沸石对钙离子的吸附量,此结论证实了吸附过程中流体力化学效应的存在.图4,表2,参7.     

微波动态解吸参数对碱式硫酸铝再生的影响

碱式硫酸铝解吸法脱硫作为一种脱硫剂可再生并富产高纯SO2的再生法脱硫技术受到了国内外广泛关注。为强化热解吸性能,在微波动态解吸系统下研究了微波功率、脱硫富液流量对解吸性能的影响。结果表明,微波持续作用下动态解吸系统运行稳定并显示出很好的解吸效果。脱硫富液在解吸瓶中可稳定维持在目标解吸温度,而在解吸液缓冲瓶中得到较低温度水平以排除热解吸的影响。一定的脱硫富液流量和微波功率条件下,高微波功率和脱硫富液流量对解吸性能的促进作用明显,解吸终点解吸率达到72.26%和71.64%以上,解吸速率达到1.8745×10-4 mol?L-1?min-1和2.4435×10-4 mol?L-1?min-1以上。高微波功率下升温速率、解吸率、解吸速率有明显提升,微波解吸非热效应更为突出。高脱硫富液流量提高了循环倍率使微波的有效作用时间延长,这对解吸率和解吸速率的提高有利。