添加劑對燃煤高溫固硫的促進作用研究.pdf

1、煤炭是我國分布最廣、儲量和消費最多的一次能源，解決燃煤污染問題，特別是降低SO2的排放，已成為我國可持續(xù)發(fā)展所面臨的重要問題。煤的脫硫技術(shù)可分為三類：燃燒前燃料除硫，燃燒中固硫和燃燒后煙氣脫硫。采用燃煤固硫劑的爐內(nèi)固硫技術(shù)，因其脫硫投資少，運轉(zhuǎn)成本低，工藝簡單，十分適合我國的國情。然而燃煤固硫過程中單純使用鈣基固硫劑存在鈣的利用率低、固硫反應速率與硫析出速率不一致、固硫產(chǎn)物在高溫下易分解等缺點，導致高溫固硫效率普遍偏低。近年來國內(nèi)外學者

2、研究發(fā)現(xiàn)微量添加劑的加入能有效提高鈣基固硫劑的利用率，進而大大提高高溫下的固硫效率，因此篩選高效廉價的添加劑成為燃煤高溫固硫研究的一個關(guān)鍵問題。
　　 本文在實驗室條件下，利用管式電爐模擬煤的燃燒過程，通過中和法測定煙氣中硫含量，再根據(jù)煤中含硫量計算出固硫率。在優(yōu)化燃煤固硫條件的基礎(chǔ)上，較為系統(tǒng)地研究了1100℃高溫條件下單組分、雙組分和三組分復合添加劑對燃煤固硫作用的影響。
　　 在影響燃煤固硫效率的眾多因素中，本文重

3、點研究了將溫度設(shè)定為1100℃時Ca/S（鈣硫摩爾比）、煤的含硫量、停留時間、煤粉粒徑這四個因素對燃煤固硫效率的影響，確定出了最佳的實驗條件。在此基礎(chǔ)上選擇Ca/S、固硫劑類型、添加劑種類和添加劑的加入量等四個因素，進行了固硫正交實驗，研究結(jié)果表明：當Ca/S為2.0，以按質(zhì)量比為2:3混合的CaCO3-Ca(OH)2復合固硫劑作為主固硫劑，固硫添加劑的加入量定為煤樣質(zhì)量的1.0％時，固硫效果最好。
　　 在已確定出的上述固硫添

4、加劑最佳固硫條件下，選用了8種常見的添加劑進行單組分固硫添加劑的實驗研究，比較了各單組分添加劑對固硫反應促進作用的強弱。在單組分實驗的基礎(chǔ)上，對分別以K2CO3、SiO2、Al2O3為主固硫添加劑的共3組16種雙組分復合添加劑進行了實驗研究。研究結(jié)果表明：K2CO3分別與NaCl、Fe2O3按摩爾比為0.2配比混合；SiO2與Fe2O3按摩爾比為1.0，與K2CO3按摩爾比為10.0配比混合；Al2O3與NaCl按摩爾比為5.0，與Zn

5、O按摩爾比為1.0配比混合時固硫率都較高，均在50％以上。
　　 在以上實驗的基礎(chǔ)上，針對固硫反應速率與硫氧化合物生成不同步和CaO利用率低等影響固硫效率的主要因素，再結(jié)合各種添加劑在固硫反應中所起的不同作用，對三組分復合添加劑進行了實驗研究。通過對按不同比例混合配制的三種復合添加劑進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三組分復合固硫添加劑能使所選煤種固硫效率達到65％以上。為了進一步驗證所配比的三組分復合添加劑的促進固硫作用，在馬弗爐上對加入復合