添加劑對燃煤高溫固硫的促進作用研究 本科學位論文.doc

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1、1 19；32533分類號UDC0位論文添加劑對燃煤高溫固硫的促進作用研究作者姓名：張威指導教師：王梅副教授東北大學材料與冶金學院申請學位級別：碩士學科類別：工學學科專業(yè)名稱：環(huán)境科學論文提交日期：2007年12月論文答辯日期：2008年3月1日學位授予日期：答懶會主席：互絮．評閱人：毳毛．鄂確東北大學2008年2月 0 ADissertationinEnvironmentalScience [』!I$IHilllJIl

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5、nStimulativeEffectofAdditivesonSulfur-retentionatHighTemperatureduring CoalCombustionByZhangWeiSupervisor：WangMei，AssociateProfessorNortheasternUniversityFebrary2008I．一本人聲明，所呈交的學位論文是在導師的指導下完成的。論文中取得0的研究成果除加以標注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過’ 的研究成果，也不包括本人為獲得其他學位而使用過的材料。與我一同工作的

6、同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝二6二， 思0學位論文作者簽名：積域日期：槲湖淑學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者和指導教師完全了解東北大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定：即學校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流。(如作者和導師不同意網(wǎng)上交流，請在下方簽名；否則視為同意。)學位論文作者簽名：導師簽名：簽字日期：簽字日期：-t●{． ●●’．● 東北大學碩士學位論文摘要添加劑對燃煤高溫固硫

7、的促進作用研究0要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S02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(yīng)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

8、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"C高溫條件下單組分、雙組分和三組分復(fù)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，本文重點研究了將溫度設(shè)定為1100"C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

9、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CaC03．Ca(OH)2復(fù)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．O％時，固硫效果最好。在已確定出的上述固硫添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(yīng)促進作用的強弱。在單組分實驗的基礎(chǔ)上，對分別以KEC03、Si02、A1203為主固硫添加劑的共3組16種雙組分復(fù)合添加劑進行了實驗研究。研究結(jié)果表明：K2C03分別與NaCl、Fe203按摩爾比為0．2

10、配比混合：Si02與Fe203按摩爾比為1．0，與K2C03按摩爾比為10．0配比混合；A1203與NaCl按摩爾比為5．O，與ZnO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(yīng)速率與硫氧化合物生成不同步和CaO利用率-II- 東北大學碩士學位論文摘要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(yīng)中所起的不同作用，對三組分復(fù)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(fù)合添加劑進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三組分復(fù)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

11、比的三組分復(fù)合添加劑的促進固硫作用，在馬弗爐上對加入復(fù)合添加劑的三種煤樣進行了不同高溫條件下的深入實驗研究，結(jié)果表明K2C03．Fe203．Si02、Si02．KEC03-NaCl、ZnO．A1203-NaCl復(fù)合添加劑在l100～1200。C高溫條件下對燃煤固