鈣基固硫劑的制備及其固硫效果

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1、第31卷第4期燃　料　化　學(xué)　學(xué)　報(bào)Vol131No142003年8　月JOURNALOFFUELCHEMISTRYANDTECHNOLOGYAug12003文章編號:025322409(2003)0420381204鈣基固硫劑的制備及其固硫效果賈　瑜,張同翔,錢劍青,任有中(浙江大學(xué)熱能工程研究所,浙江杭州　310027)關(guān)鍵詞:制備;固硫劑;大氣污染中圖分類號:X511文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A　　傳統(tǒng)的鈣基固硫劑雖然價(jià)格低廉,但普遍存在使用化學(xué)溶液調(diào)質(zhì)CaCO3后,可使固硫劑在調(diào)質(zhì)過程著鈣利用率低,固硫率不高的缺點(diǎn),尤其是在高溫條中

2、發(fā)生膨脹,孔徑分布發(fā)生變化,從而提高固硫效果。件下,固硫效果更差。固硫劑是固硫技術(shù)中的關(guān)鍵,1　實(shí)　驗(yàn)隨著燃燒技術(shù)及表面科學(xué)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)鈣基固111　煤樣及添加劑的性能　煤樣選用含硫量硫劑固硫效果差的主要原因是在燃燒過程中固硫劑1134%的工業(yè)混煤,其工業(yè)分析的結(jié)果列于表1。[1]的活性很低,造成這種情況的主要原因是由于在表1　煤樣的工業(yè)分析高溫下,有機(jī)硫的析出速度大大快于CaCO3的分解Table1Proximateanalysisofcoal速率,使得含硫氣體未能及時(shí)與固硫劑反應(yīng)就已逸Proximateanalysis

3、w/%出;同時(shí)高溫下CaSO4和CaSO3要發(fā)生分解;此外,-1MarAarVarFCarQnet,ar/kJ·kg還會出現(xiàn)固硫劑高溫?zé)Y(jié)和多孔結(jié)構(gòu)堵塞,致使顆12192312241938192228911粒的比表面積急劇下降;而且在實(shí)際反應(yīng)中,由于含硫氣體首先與固硫劑表面反應(yīng)形成CaSO4/CaSO3致　　試驗(yàn)的固體添加劑均為化學(xué)純的粉末,粒度在密層,使固硫劑表面被覆蓋,造成空洞堵塞,從而影011mm以下?；瘜W(xué)溶液除脂肪族酸濃度70%,乙醇響了固硫劑中心與含硫氣體的反應(yīng)。而通過在鈣基濃度50%以外,NaCl、KOH、(NH4

4、)2SO4均為2%。固硫劑中添加金屬化合物以及用化學(xué)溶液調(diào)質(zhì)制備112　實(shí)驗(yàn)裝置及方法　燃燒固硫?qū)嶒?yàn)裝置由ZCS2I成復(fù)合固硫劑,則可以有效的提高傳統(tǒng)鈣基固硫劑智能定硫儀、分析天平及相關(guān)設(shè)備組成。ZCS21智的活性和固硫率。能定硫儀是由主機(jī),空氣處理輸送箱,管式電爐,電金屬化合物對固硫效果的影響,已經(jīng)有不少的解池,攪拌器五部分組成,在0℃～1350℃溫度范圍研究成果[2～4],在純CaCO內(nèi)爐溫控制在±5℃。智能定硫儀利用庫侖滴定法3中添加Fe2O3可以在固硫反應(yīng)中起促進(jìn)作用,降低反應(yīng)活化能,使反應(yīng)更加測定試樣中的全硫含量。容

5、易進(jìn)行,而且Fe2O3的加入,可以使CaSO4的分解試驗(yàn)首先選取了單一金屬化合物作為添加劑試溫度有一定的提高,加快CaSO3的氧化反應(yīng)。此外驗(yàn);然后把多種化合物按不同的配比同時(shí)添加;最后添加Al[3]把金屬化合物和化學(xué)溶液混合添加進(jìn)行復(fù)合調(diào)質(zhì),來2O3也可以抑制固硫產(chǎn)物的高溫分解,同時(shí)測定不同添加劑對固硫率的影響。為方便對比,實(shí)驗(yàn)可以形成具有高熱穩(wěn)定性的CaSO4、CaO和Al2O3的復(fù)鹽,且此產(chǎn)物可以覆蓋或包裹CaSO4晶體的表面,中統(tǒng)一選擇鈣硫比為115,并以CaCO3為鈣基物質(zhì)。為了研究改善固硫劑固硫效果的原因,我們選取

6、三種抑制CaSO4的分解。而Na2CO3的加入可以使經(jīng)復(fù)合調(diào)質(zhì)后的固硫劑,將它們在1100℃下煅燒,對CaO/CaSO4晶格重排,形成有利于固硫的孔分布和煅燒產(chǎn)物進(jìn)行壓汞試驗(yàn)。使用PoreMaster260壓汞儀。孔徑尺寸。而對于不同金屬化合物進(jìn)行混合添[5]可以測量200μm～010035μm的孔直徑范圍。加,也會對固硫反應(yīng)起一定的催化作用。固硫率定義如下:同樣,化學(xué)溶液的添加也會對固硫率有影響。研[6,7]S2St究表明,較好的孔隙結(jié)構(gòu)對固硫反應(yīng)有好影響,而固硫率η=×100%S收稿日期:2002207208;修回日期:2

7、003202218聯(lián)系作者:任有中,E-mail:ene-ren@zju1edu1cn作者簡介:賈　瑜(1975-),男,山西太原人,碩士研究生,工程熱物理專業(yè)。E2mail:jwnest@1631net382燃　料　化　學(xué)　學(xué)　報(bào)31卷式中:S為所用煤樣的全硫含量,St為試樣在管式高溫特性最好。電爐燃燒后由智能定硫儀測出的含硫量。213　添加化學(xué)溶液進(jìn)行復(fù)合調(diào)質(zhì)的影響　選取了5種不同的試劑和CaCO3進(jìn)行調(diào)質(zhì),圖3給出經(jīng)過2　結(jié)果與討論不同方法調(diào)質(zhì)后的固硫劑的脫硫效果對比。211　單一添加劑的試驗(yàn)　單一添加不同金屬化合物與純

8、CaCO3脫硫效果的比較如圖1。圖3　化學(xué)溶液調(diào)質(zhì)后的固硫效果Figure3Testresultsforreformedabsorbentswithchemicalsolution圖1　單一添加劑的固硫效果(1)reformedwith70%aliphaticacid;Fig