钙基脱硫剂高温固硫性能的影响因素试验分析

对含硫量为1．51％的大同煤，在不同的气氛和工况下加入钙基脱硫剂，并辅以添加剂，在800—1200℃的高温下开展了较为系统的试验和分析。与CaCO3和CaO相比，Ca（OH）2具有更好的高温固硫性能；Ca（OH）2、CaCO3和CaO在900℃左右均表现出很好的固硫率；氧化气氛较适用于1000℃以下固硫；高温取Ca／S比为2．0～2．5时较适合；按一定比例添加Fe2O3、SiO2和Al2O3配置的复合脱硫剂脱硫效率更高（试验值66．67％），复合添加剂能提高1000℃以上的固硫率，加宽了最佳固硫温度范围，且能维持比较稳定的高温固硫效果；不同条件下，CaSO4分解特性不同。     

天然矿物固硫剂及其对煤粉燃烧的影响

选取CaCO₃、Ca(OH)₂质量配比＝3∶2作为主固硫剂，用钙基固硫剂质量的2％的Na₂CO₃对其改性，利用蛭石作为固硫添加剂。在Ca/S＝2.25的情况下,通过固硫实验考察了主固硫剂以及添加剂的加入对固硫率的影响。实验结果表明，煤粉掺入该固硫剂在950℃下燃烧0.5 h，固硫率可以达到85％。还对添加不同固硫剂的煤粉进行热重实验，分析其对煤粉燃烧特性及动力学参数的影响。结果表明，固硫添加剂的加入不但能提高固硫率，还有利于煤的燃烧，减少灰渣的处理量。     

钙基矿物固硫剂对不同煤种固硫效果的影响研究

对肥城煤（FC）、淮南煤（HN）和大同煤（DT）3种典型的高中低硫煤作了煤岩学分析,利用DTA、XRD、SEM、光学显微镜和粒度分析仪对钙基矿物添加剂及其固硫灰渣进行了矿物学研究.主要研究了温度、钙硫比、矿物添加剂等因素对煤种固硫率的影响.实验表明,相同的燃烧条件下,不同煤种对碳酸钙适应性有很大差异,淮南煤和肥城煤对碳酸钙的适应性明显好于大同煤,高硫煤更有利于950℃和1050℃下固硫;煤样自身固硫能力较差,碳酸钙固硫效果显著,当Ca/S=4,燃烧温度分别为1050、850和950℃时,肥城煤、大同煤和淮南煤固硫率分别达到最高值（89%、72%和89%）;膨润土促进大同煤固硫,却降低了肥城煤和淮南煤固硫率;钙基矿物添加剂协同作用能更有效地提高低硫煤的固硫效果,在1050℃时,可将固硫率由51%提高到74%.     

钙基矿物固硫剂对不同煤种固硫效果的影响研究

对肥城煤(FC)、淮南煤(HN)和大同煤(DT)3种典型的高中低硫煤作了煤岩学分析,利用DTA、XRD、SEM、光学显微镜和粒度分析仪对钙基矿物添加剂及其固硫灰渣进行了矿物学研究.主要研究了温度、钙硫比、矿物添加剂等因素对煤种固硫率的影响.实验表明,相同的燃烧条件下,不同煤种对碳酸钙适应性有很大差异,淮南煤和肥城煤对碳酸钙的适应性明显好于大同煤,高硫煤更有利于950℃和1050℃下固硫;煤样自身固硫能力较差,碳酸钙固硫效果显著,当Ca/S=4,燃烧温度分别为1050、850和950℃时,肥城煤、大同煤和淮南煤固硫率分别达到最高值(89%、72%和89%);膨润土促进大同煤固硫,却降低了肥城煤和淮南煤固硫率;钙基矿物添加剂协同作用能更有效地提高低硫煤的固硫效果,在1050℃时,可将固硫率由51%提高到74%.     

MnO2对煤粉中CaO固硫效率影响机理

采用热力学计算和实验方法对钙硫比n（CaO）/n（S）=2.0条件下不同钙基固硫剂的固硫效果进行了比较,发现：CaO的固硫效率最高。以CaO为固硫剂,研究了添加剂MnO2对CaO固硫效果的影响。结果表明,加入MnO2可以提高CaO的固硫效率,且其含量为1%时对CaO固硫的促进效果最佳。这是因为煤粉燃烧过程中MnO2将逐级分解,分解产物依次为Mn2O3和Mn3O4,锰的氧化物一方面可以催化CaO的固硫反应,另一方面,Mn3O4本身也参与到固硫反应之中,生成MnSO4,从而促进钙基固硫剂的固硫效果。     

可燃固废复合燃料的固硫固氯效果

以可燃垃圾、污水污泥和煤粉为原料,添加园林残余、固硫剂等按L16(45)正交表配料,采用机械成型设备制备固废复合燃料,研究燃料组分对固硫固氯效果的影响。固硫率、固氯率实验数据的极差、方差分析结果显示:CaO添加量对固硫率、固氯率的影响最显著;MnO2添加量对固氯率的影响仅次于CaO添加量,但对固硫率没有影响。运用ForStat 2.0统计软件建立了固硫率、固氯率指标的预测方程,置信度大于95%。应用综合评分法筛选出最佳固硫固氯效果的燃料制备配方为:A2B3C2D3,即垃圾、污泥、煤粉以2∶1∶1比例混合,园林残余为10%,助燃剂MnO2添加量为0.17%,固硫剂CaO添加1.2%时所制备的燃料,燃烧中固硫率可达74.55%,固氯率可达77.35%。     

钙基添加剂对燃煤过程多环芳烃排放特征的影响

采用小型管式实验炉,研究CaO、CaCO_32种添加剂在不同用量、不同燃烧温度下对燃煤过程16种多环芳烃(PAHs)排放特征的影响。结果表明,CaO与CaCO_3对PAHs具有抑制和吸附作用,CaO、CaCO_3分别在Ca/S=3和Ca/S=2时,PAHs总量最少,CaCO_3对PAHs的吸附作用优于CaO。当Ca/S=2,CaO、CaCO_3分别在温度为750℃和850℃时,使PAHs总量降低31.05%和32.74%,高温不利于其对PAHs的吸附。不同实验条件下,气固相中不同环数PAHs含量的变化规律与其总量变化规律基本一致。在850℃,Ca/S=2时,CaCO_3能最大程度地减少16种PAHs毒性当量TEQ。     

贝壳粉型煤固硫剂固硫的实验及机理研究

以贝壳粉作为型煤固硫剂,用正交实验的方法研究了影响贝壳粉固硫率的主要影响因素,在高温(1 150℃)时固硫效率达到56.6%,比CaCO3的固硫率提高40%以上,具有较好的高温固硫性。分析得知,贝壳的主要成分为CaCO3,其含钙量在40%左右,贝壳中又含有较高的Na等碱金属元素以及Fe,Al和Si等。用X射线粉末衍射法分析了高温(1 150℃)型煤样生成的灰渣,分析了贝壳粉作为型煤固硫剂在高温下具有较高固硫率的机理。发现CaAlSi2O8为主的复合晶体在高温下包裹在CaSO4的表面,抑制了CaSO4的热分解从而有效地提高了固硫率。     

石灰在石煤钙化焙烧中固硫作用的研究

本研究对石煤清洁焙烧工艺（钙化焙烧）进行了研究，发现钙化焙烧除可完全避免钠化熔烧过程中Cl2，HCl等有害气体的产生外，石灰在焙烧过程中有很好的固硫效果。实验结果表明，当焙烧温度不高于1000℃，石灰加入量为理论量的1.4倍以上时，保证适当的焙烧时间与空气量，石灰的固硫率可达99%。     

石灰在石煤钙化焙烧中固硫作用的研究

本研究对石煤清洁焙烧工艺 (钙化焙烧 )进行了研究 ,发现钙化焙烧除可完全避免钠化焙烧过程中Cl2 、HCl等有害气体的产生外 ,石灰在焙烧过程中有很好的固硫效果。实验结果表明 ,当焙烧温度不高于 10 0 0℃ ,石灰加入量为理论量的 1.4倍以上时 ,保证适当的焙烧时间与空气量 ,石灰的固硫率可达 99%。