添加劑對(duì)燃煤高溫固硫的促進(jìn)作用研究碩士論

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

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5、3033ResearchonStimulativeEffectofAdditivesonSulfur-retentionatHighTemperatureduring CoalCombustionByZhangWeiSupervisor：WangMei，AssociateProfessorNortheasternUniversityFebrary2008I．一本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得0的研究成果除加以標(biāo)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

6、包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝二6二， 思0學(xué)位論文作者簽名：積域日期：槲湖淑學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)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(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、交流。(如作者和導(dǎo)師不同意網(wǎng)上交流，請(qǐng)?jiān)谙路胶灻?；否則視為同意。)學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：

7、簽字日期：-t●{． ●●’．● 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要添加劑對(duì)燃煤高溫固硫的促進(jìn)作用研究0要煤炭是我國分布最廣、儲(chǔ)量和消費(fèi)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(yùn)轉(zhuǎn)成本低，工藝簡(jiǎn)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(diǎn)，導(dǎo)致高溫固硫效

8、率普遍偏低。近年來國內(nèi)外學(xué)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(jìn)而大大提高高溫下的固硫效率，因此篩選高效廉價(jià)的添加劑成為燃煤高溫固硫研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。本文在實(shí)驗(yàn)室條件下，利用管式電爐模擬煤的燃燒過程，通過中和法測(cè)定煙氣中硫含量，再根據(jù)煤中含硫量計(jì)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(duì)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(diǎn)研究了將溫度設(shè)定為1100"C時(shí)Ca／S(鈣硫摩爾比)、煤的含硫量、

9、停留時(shí)間、煤粉粒徑這四個(gè)因素對(duì)燃煤固硫效率的影響，確定出了最佳的實(shí)驗(yàn)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(gè)因素，進(jìn)行了固硫正交實(shí)驗(yàn)，研究結(jié)果表明：當(dāng)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(shí)，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(jìn)行單組分固硫添加劑的實(shí)驗(yàn)研究，比較了各單組分添加劑對(duì)固硫反應(yīng)促進(jìn)作用的強(qiáng)弱。在單組分實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)分別以K

10、EC03、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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明：K2C03分別與NaCl、Fe203按摩爾比為0．2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(shí)固硫率都較高，均在50％以上。在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)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(xué)碩士學(xué)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

11、所起的不同作用，對(duì)三組分復(fù)合添加劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)按不同比例混合配制的三種復(fù)合添加劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(dá)到65％以上。為了進(jìn)一步驗(yàn)證所配比的三組分復(fù)合添加劑的促進(jìn)固硫作用，在馬弗爐上對(duì)加入復(fù)合添加劑的三種煤樣進(jìn)行了不同高溫條件下的深入實(shí)驗(yàn)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(duì)燃煤固