超细化煤粉燃烧硫释放的特性

在德国NETZSCH公司生产的STA 409C型热天平联合德国BRUKE公司生产的EQUINOX55傅里叶红外光谱仪上(TGA-FTIR),对合山高硫煤4种不同粒径煤样的硫释放特性进行了燃烧实验研究,重点研究了超细化煤粉(0～20μm)的自脱硫特性及加入脱硫剂CaO时的脱硫特性.结果表明不加脱硫剂时,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小.以CaO作脱硫剂钙硫摩尔比(Ca/S)为3的情况下,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小得多.超细化煤粉的优越脱硫特性为煤粉燃烧过程中的直接固硫提供了新的思路与途径.     

纳米TiO2催化燃烧固硫的实验研究

通过纳米TiO₂催化CaO燃烧后粉煤灰的成分分析和燃烧烟气中SO₂含量的测定确定固硫效果,探讨了纳米TiO₂添加量、Ca/S摩尔比、不同条件制备的纳米TiO₂及燃烧温度对分析纯CaO固硫的影响,比较了纳米TiO₂对不同煤种以及不同钙基固硫剂的固硫效果,并对反应产物进行了X射线衍射和扫描电镜分析.结果表明,纳米TiO₂与CaO共同作用时,纳米TiO₂最佳的添加量为8%;在Ca/S摩尔比为2、燃烧温度为850℃时纳米TiO₂催化分析纯和工业纯CaO固硫效率达87.8%和60.3%,比不添加纳米TiO₂时增加13.4%和29.6%.纳米TiO₂对不同煤种燃烧时CaO固硫有较好地催化作用,能够促进SO₂转化成SO₃的本征反应,同时增加煤灰的孔尺寸,促进二氧化硫的扩散从而提高CaO的固硫效果.     

不同气氛下燃煤SO_2的排放规律研究

在立式管状电加热炉上对合山高硫煤在不同的气氛、温度以及Ca S比的条件下进行了动态燃烧实验 ,对收集的气体产物进行了红外光谱分析 ,并讨论了CO2 浓度以及温度等因素对SO2 释放的影响 .结果表明 :不同浓度的CO2 气氛对煤燃烧过程中硫的释放以及石灰石的固硫效率有着不同的影响 .在高于 90 0℃以后 ,较之空气气氛下 ,无论是否存在钙基固硫剂 ,其它三种O2 CO2 气氛下SO2 的排放量都比较低 ,且在不同CO2 浓度下 ,温度对SO2 的排放影响不一致 .     

不同气氛下燃煤SO2的排放规律研究

在立式管状电加热炉上对合山高硫煤在不同的气氛、温度以及Ca／S比的条件下进行了动态燃烧实验，对收集的气体产物进行了红外光谱分析，并讨论了CO2浓度以及温度等因素对SO2释放的影响。结果表明：不同浓度的CO2气氛对煤燃烧过程中硫的释放以及石灰石的固硫效率有着不同的影响，在高于900℃以后，较之空气气氛下，无论是否存在钙基固硫剂，其它三种02／C02气氛下S02的排放量都比较低，且在不同C02浓度下，温度对S02的排放影响不一致。     

高硫煤热解部分气化过程中硫的变迁行为

针对3种不同煤阶的高硫煤,分别在固定床反应器中考察其固定升温速率下原煤热解和半焦在不同温度下的水蒸气部分气化过程中的硫变迁行为.研究过程分为热解和部分气化2个子过程.结果表明,热解过程中大同、义马和西山煤总脱硫率分别为41%、42.5%和23.1%,其过程中FeS₂完全转化为FeS,不稳定的有机硫部分析出,硫从固相中的脱除大于碳的转化,硫在气相中得到富集;在部分气化过程中,对于大同和西山煤,半焦中硫含量可有效降低,脱硫率分别提高26.47%和19.37%,其中无机硫化物(FeS)易于气化析出,其析出程度随温度升高而增大.但对义马煤焦部分气化结果证实:在700℃气化时,总脱硫率可提高24.60%,在高于700℃气化时,有利于碱土金属与H₂S反应进行,同时由于碳骨架的气化速度加快,降低了其有机质对灰分固硫行为的传质阻力,所以灰分中碱土金属的固硫作用增强,使得半焦中硫含量增加,脱硫率与碳转化率的差值下降,不利于硫的脱除.     

灰分对高硫煤热解部分气化硫变迁的影响

采用分步脱除矿物质方法,对义马原煤及HCl,HCl-HF,HCl-HNO₃处理后煤样,分别在固定床反应器中考察了热解部分气化下硫的脱除规律.结果表明:一方面在热解过程中原煤及酸处理煤样H₂S和COS的析出均呈双峰趋势,其析出值主要受温度、原煤中灰分和HNO₃氧化作用;另一方面,在部分气化和酸处理后煤样热解半焦在600℃～900℃范围内硫脱除率可达50%～80%,800℃时,无机硫可完全脱除.而原煤热解半焦总硫,无机硫的脱除率在700℃时最大.气化温度的升高,加强了碱性矿物质的固硫作用,其结果是900℃气化时,总硫和无机硫脱除率降低.酸处理后有机硫含量基本保持不变,其噻吩结构只随碳骨架的气化而析出.     

添加剂影响CaO固硫反应活性的动力学分析

采用热分析法研究了Al₂O₃、Fe₂O₃和MnCO₃作为添加剂对CaO固硫反应过程的影响,用等效粒子模型对固硫反应过程进行表征,求得了其固硫反应动力学参数.结果表明:MnCO₃与Fe₂O₃对CaO固硫反应的作用机理相同,能提高固硫反应速率常数、产物层有效扩散系数和钙的转化率.通过计算等动力学温度、活化能大小可以判断添加剂对固硫反应活性影响的趋势,但不能准确衡量添加剂对固硫反应活性的贡献;对应温度下的反应速率常数和产物层有效扩散系数更能准确反映添加剂对固硫反应的影响大小.非化学计量金属氧化物通过高温下氧离子、金属离子较强的扩散特性来催化固硫表面化学反应和促进产物层扩散反应.根据不同添加剂的作用机理和对固硫反应的不同控制阶段的影响规律,针对添加剂发挥作用的温度特性和化学反应计量关系复合掺入添加剂,可进一步提高固硫剂转化率.     

生物质型煤固硫添加剂的固硫增强作用

在管式炉中进行了生物质型煤的燃烧固硫试验,考察了Al₂O₃、Fe₂O₃和MnO₂共3种添加剂对钙基固硫剂的固硫增强作用.结果表明,只有Al₂O₃增强了型煤的固硫作用.通过TGA试验进一步证实,在还原性气氛下Al₂O₃可有效地抑制固硫产物CaSO₄的高温分解.XPS和XRD分析表明,Al₂O₃通过与CaSO₄和CaO作用,形成了热稳定性高的复盐CaSO₄·3CaO·3Al₂O₃,并包裹在CaSO₄晶体的表面,从而抑制了CaSO₄的分解.     

添加剂CeO_2对煤粉燃烧中钙基固硫的影响

针对内蒙古某火电厂用煤,以CaCO3为固硫剂,CeO2为固硫添加剂,进行了箱式电阻炉定温固硫实验,分析了温度、钙硫比、添加剂CeO2对燃煤固硫率的影响;热重法分析了固硫添加剂CeO2对煤炭燃烧性能的影响。结果表明:加入CeO2低温下(850℃、950℃)促进了燃煤固硫,提高了燃煤固硫率,而在高温下(1 050℃),催化作用导致固硫剂表面孔隙迅速堵塞,降低产物层扩散控制阶段反应速率,抑制了固硫过程的进行;CeO2催化了煤炭挥发份和固定碳的燃烧,降低了固硫煤着火点温度和燃尽温度,改善了煤的燃烧性能;揭示了添加剂CeO2催化固硫和催化燃烧的作用机理。     

燃煤流化床钙基脱硫剂对NO转变率的影响及机理

在φ150mm×1000mm流化床试验台上,温度区间840℃～960℃,研究了钙基脱硫剂品种、粒径和Ca/S比对NO转变率的影响.阐述了钙基脱硫剂使NO转变率增加机理试验发现,同等质量钙基脱硫剂使NO增加的次序为氧化钙、石灰石、方解石;Ca/S比越大,NO转变率越高;粒径为1～2mm时NO转变率最大,2～3mm时次之,0.2～1mm时最小.加入脱硫剂降低了HCl、HF、SO₂的浓度,导致O、H、HO₂浓度升高,CO的氧化反应加速,在床料、燃料灰催化作用下CO与NO的反应减慢,最终导致NO浓度升高.     

矿物成分对超细化煤粉燃烧硫转化影响的实验研究

选用超细化鹤岗、铁法、准噶尔3种原煤、脱灰煤(HCl/HF脱灰),与分别添加MgO、CaO、Al₂O₃和Fe₃O₄矿物的脱灰煤制成试验样品.使用DTG(热重/差热分析仪)对不同样品进行燃烧实验,GC-MS(气相色谱质谱联用仪)分析烟气中SO₂,设定气体流量为50mL/min,氧气体积分数为20%,升温速率为20℃/min,考察矿物成分对煤粉燃烧时硫转化的影响.结果发现,超细化3种煤的原煤样品燃烧过     

炉内喷钙脱硫的模拟

煤粉炉内喷钙脱硫是应用较为广泛的脱硫技术，运用逾渗理论建立氧化钙脱硫模型，用来模拟煤粉炉喷钙脱硫过程，并对脱硫影响因素：ＳＯ２浓度、温度、Ｃａ／Ｓ比等进行了研究，模拟计算显示了这些因素对脱硫效果的影响，其结果与试验数据相一致。通过该模型计算可以优化脱硫过程，对煤粉炉内喷钙脱硫有重要的指导意义。     

流化床煤部分气化、热解脱硫过程试验研究

在一小型流化床试验台上进行煤部分气化、热解脱硫过程的试验研究.该试验系统由启动燃烧室、流化床本体、灰循环子系统、加料子系统、排渣子系统、蒸汽发生子系统以及测量控制子系统等组成.流化床本体直径为0.1m,高为4.22m,采用烟气夹套加热的方法维持床体温度.试验结果如下:当风煤质量比从2.5增加到5.0时,脱硫效率先增加后降低;当汽煤比从0.45增加到0.63时,脱硫效率也是先增加后降低;钙硫比增加,脱硫效率增加;床温升高,脱硫效率增加.与此同时,还研究了石灰石种类对脱硫效率的影响,以及气化、热解效率与脱硫效率间的相互关系.     

半干半湿法烟气脱硫技术研究

在实验的基础上，分析了半干半湿法烟气脱硫技术的优点。根据影响该技术脱硫效率的主要因素，通过实验，较系统地研究了温距与喷嘴布局、入塔烟温、Ｃａ／Ｓ 摩尔比、脱硫灰循环利用等对脱硫效率的影响，并对脱硫灰制砖的成分配制也进行了讨论。结果表明，在整体Ｃａ／Ｓ 摩尔比为１－５ ～１－７ 时，该技术工艺可以达到８０ ％ 以上的脱硫效率     

半干半湿法烟气脱硫技术研究

在实验的基础上,分析了半干半湿法烟气脱硫技术的优点。根据影响该技术脱硫效率的主要因素,通过实验,较系统地研究了温距与喷嘴布局、入塔烟温、Ca/S摩尔比、脱硫灰循环利用等对脱硫效率的影响,并对脱硫灰制砖的成分配制也进行了讨论。结果表明,在整体Ca/S摩 尔比为1.5～1.7时,该技术工艺可以达到80%以上的脱硫效率。      

半干半湿法烟气脱硫净化技术研究

讨论了半干半湿法烟气处理技术的特点 ,进行了 35t h燃煤锅炉烟气处理系统脱硫效率的稳定性研究。实验内容包括出塔烟气温度、Ca S摩尔比和循环飞灰量对SO2 去除效率的影响。研究结果表明 ,在Ca S摩尔比 <1 2的条件下 ,脱硫效率可达 85 1% ;Ca S摩尔比为 1 4时 ,脱硫效率为 88 3%。在循环飞灰量和石灰比为 4∶1,Ca S摩尔比为1 15的条件下 ,SO2 的去除效率为 81 0 7% ,系统的除尘效率达 97 7%。     

有机钙高温脱硫特性

为了控制燃煤二氧化硫气体的排放,采用智能定硫仪研究了有机钙的脱硫特性.原煤的硫析出速率曲线呈双峰形状,添加有机钙后,硫析出速率明显降低,曲线呈单峰状.1000℃下有机钙对长广煤的脱硫率比普通石灰石高1倍以上,其中醋酸钙镁的脱硫效果高达73.84%.煤的含硫量、反应温度、钙硫比、钙基添加剂粒径是影响有机钙脱硫效果的重要因素.煤的含硫量增大或钙基添加剂粒径减小都可以提高有机钙的脱硫率;随温度升高,高硫煤脱硫率下降幅度低于中硫煤和低硫煤,1 200℃高温下醋酸钙镁脱硫率为59.08%;按钙硫比为1添加有机钙可以获得较高的脱硫率,继续增加钙基添加剂,脱硫率的提高效果不明显.表明有机钙是一种脱硫效率较高的优良吸收剂,醋酸钙镁的脱硫效果最好.     

沸石强化生化装置脱氮功能的效果及机理初探

针对石化工业废水开展沸石强化脱氮处理试验研究,通过比较沸石浓度25 mg/L与空白,以及沸石浓度25 mg/L与50 mg/L 2阶段脱氮效果,探讨了沸石促进脱氮功能的机理.结果表明,曝气池中投加沸石可明显提高氨氮和总氮的去除率,硝化细菌总数和硝化功能也得到增强.与空白对照组相比, 沸石浓度25 mg/L的试验组稳定运行后,氨氮去除率提高约10%～13%,总氮去除率约提高13%,出水中NO^-₃-N含量约提高100%,氨氮与总氮之比下降6%,内源硝化耗氧呼吸速率可提高138%,硝化细菌总数是空白对照组2.2倍.沸石浓度提高到50 mg/L后,试验组的脱氮效果略有增加,但效果不明显.通过对试验结果的关联分析,认为沸石提高系统脱氮能力的原因一方面是因为沸石对NH⁺₄及硝态氮的交换吸附,另一方面NH⁺₄离子富集于沸石表面及内部、沸石颗粒独特的好氧-缺氧微环境,以及沸石离解出CO^2-₃ 或HCO^-₃增加碱度等条件,促进了硝化细菌和反硝化细菌的生长,从而提高了系统脱氮能力.