半干法烧结烟气脱硫灰中亚硫酸钙氧化研究

针对半干法烧结烟气脱硫灰因CaSO3含量高难以有效综合利用的问题,采用静态和动态氧化实验,结合热重-差热分析探讨了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的氧化效果.实验结果表明,在沮度为45～90℃,以MnO2、Fe2O3、V2O3为催化剂时,脱硫灰中CaSO3的氧化率不超过3%,催化效果好差为MnO2Fe2O3V2O5;在温度为400～500℃、气固比(空气体积流量与脱硫灰质量比)为0.02～0.06m3/(g·h)、反应时间为30～60min、无外加催化剂时.脱硫灰中CaSO,3的氧化率为40.4%～100.0%;温度在450℃以上时,CaSO3氧化率均在80%以上.     

密相塔半干法烟气脱硫塔内加湿降温及其对脱硫效率的影响

为了实现密相塔半干法脱硫工艺的精确加湿进一步提高系统脱硫效率,利用推导出的传热传质计算方法,得到烟气温度降低和加水量的关系.结合3组密相塔半干法工程实际数据,发现理论计算值和实测值误差区间仅为2.9％ ～5.4％.通过选取河北某钢厂210 m2烧结烟气密相塔半干法脱硫项目实际在线检测数据,发现循环脱硫灰含湿量为3％的系统脱硫效率整体高于含湿量为5％和4％的样品,最大值达93.56％.通过粒度分析、扫描电镜、X射线衍射及差热-热重对2种不同含湿量的循环脱硫灰进行表征,结果表明,含湿量为3％的循环脱硫灰较含湿量为5％的样品粒径小、比表面积大,无团聚现象,物相分析还证实相对于含湿量为5％样品,其Ca(OH)2和结晶水含量少,几乎都是CaSO4和CaS03干态物质,因此脱硫反应进行彻底,脱硫效率较高.     

金属改性Pd/Al_2O_3对煤矿乏风催化氧化性能的影响

以堇青石蜂窝陶瓷为基体的Pd/Al_2O_3催化剂,通过负载不同金属(M:Ce、Ni、Ba、Mg、Fe、La和Mn)氧化物进行改性,研究煤矿乏风中甲烷的催化氧化反应机理。结果表明,不同金属氧化物负载下M-Pd/Al_2O_3晶相存在明显差异,Ni和Mg的负载阻止了Al_2O_3高温下向稳定的α-Al_2O_3相态转变,Ni和Mg添加与Al_2O_3形成NiAl_2O_4和MgAl_2O_4能有效地提高催化剂的低温催化活性和高温热稳定性;PdO_2比PdO催化活性更高,Ni和Mg的负载能维持PdO_2相态存在,减弱PdO_2烧结发生和促进Pd的均匀分布;Ni、Mg氧化物改性Pd/Al_2O_3催化剂催化氧化煤矿乏风,具有良好的应用前景。     

金属负载型催化剂对烟气脱硫性能的影响

介绍了国内外烟气脱硫催化剂的研究现状,研究了金属氧化物负载型催化剂对烟气脱硫性能的影响。以活性炭(AC)为载体,选用8种不同的金属硝酸盐作为浸渍液,采用等体积浸渍法制备金属氧化物负载型催化剂。以脱硫效果较好的Fe2O3/AC为例,研究了不同焙烧温度、金属负载量以及焙烧时间对催化剂脱硫性能的影响。实验结果表明,Fe2O3/AC催化剂脱硫率随着金属负载量的增加呈递增趋势,最优金属负载量为10.0%(质量分数);脱硫率随着焙烧温度的增加显著提高,最优焙烧温度为350℃;脱硫率随着焙烧时间的增加而提高,最优焙烧时间为3.0h。     

Fe_2O_3/TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂同时脱硫脱硝性能

以溶胶凝胶法制备的15%TiO_2/γ-Al_2O_3为载体,通过浸渍法制备12%Fe_2O_3/15%TiO_2/γ-A_l2O_3催化剂,采用XRD和TPR对催化剂结构和性质进行表征,并考察不同焙烧温度、焙烧时间和载体对催化剂脱硫脱硝性能的影响。结果显示,最佳焙烧条件为500℃下焙烧3 h,12%Fe_2O_3/15%TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂达到的最高脱硝脱硫率分别为98.2%和95.4%。     

氟石膏中氟的分布及固氟脱酸改性

以工业副产物氟石膏为研究对象,通过筛分进行粒度分析,得到不同粒径pH值、水溶性氟以及总氟含量的变化规律;重点研究了掺入2种碱性工业副产物作为改性剂对氟石膏化学改性固氟脱酸的效果,从而确定改性剂的最佳掺量。结果表明,氟石膏中氟的分布有一定规律;掺加5%的电厂干法脱硫灰或2%钢铁厂烧结烟气脱硫灰能很好的起到固氟脱酸的效果。     

烧结烟气脱硫剂性能的研究

为了提高脱硫效率和合理利用烧结过程中产生的机头灰,在半干法烟气脱硫剂生石灰中,加入一定量的烧结机头灰作为脱硫催化剂。在测定机头灰与生石灰化学成分、粒度和比表面积的基础上,研究和分析了机头灰与生石灰的质量配比对于脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂与机头灰在粒径分布和比表面积上都较接近,但经过消化活化后的混合脱硫剂的比表面积明显增大。当机头灰添加量为脱硫剂质量的2%～5%时,脱硫效率提高了2%～3%。机头灰与生石灰的胶凝反应以及机头灰中Fe2O3的催化作用是主要的作用机理。     

烟气中多种污染物协同脱除的研究

烟气中多种污染物协同脱除是烟气净化领域的研究热点.在现有烟气脱硫技术研究的基础上,对活性焦干法、多级增湿半干法、氧化性添加剂湿法以及等离子体湿法这4种烟气污染物协同脱除技术进行了系统的研究.研究发现,以活性焦为载体添加适当的催化剂能够实现在高效脱硫基础上的同时脱硝;多级增湿半干法技术提高了脱硫剂颗粒在吸收塔内反应全过程的含湿均匀性,通过添加复合促进剂可以提高反应速率,强化烟气中SO_2、NO_X等污染物协同脱除;在传统的湿法烟气脱硫技术中,向脱硫剂中加入KMnO_4和NaClO_2等强氧化剂或者采用等离子体前置氧化,能够有效的将难吸收的NO氧化成NO_2、HNO_2和HNO_3,最终实现同时脱硫脱硝.     

烧结脱硫灰制备蒸压加气混凝土砌块的研究

研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺粉煤灰、水渣/水泥,辅之外加剂,制备蒸压加气混凝土砌块的可行性.实验结果显示,当脱硫灰掺入量25%,粉煤灰掺入量45%,水渣和水泥掺入量均15%,铝粉掺入量0.04%,水料比0.6,稳泡剂掺入量0.0012%,烧碱掺入量1%,无需额外添加石膏,采用蒸压养护12.5 h(其中抽真空时间为0....     

含钒钢渣低温钠化焙烧钒浸出效果及其焙砂湿法脱硫作用

含钒钢渣钠化焙烧过程中添加CaF_2等助剂以降低提钒工艺的能耗,分析了不同因素对低温钠化焙烧后钒浸出效果的影响,并将含钒钢渣焙砂配制成吸收浆液以净化烟气中的SO_2。在浸出钒实现其资源化利用的同时,也探索出一种高效烟气脱硫的新方法。添加3.0%CaF_2作为助剂,温度为700℃、焙烧时间为1 h的条件下,所得焙砂中钒浸出率可达68.1%。X射线衍射(XRD)与热重(TG)分析表明,混合物料中添加CaF_2助剂能促进焙烧过程物相的改变,白云母、钛铁矿等衍射峰明显减弱,含钒钢渣混合料在700℃条件下便呈现明显的热失重,在较低温度条件下即可实现钠化焙烧。以此含钒焙砂配制脱硫吸收浆液,脱硫率不低于95%的穿透时间可达125 min,而同样条件下磷矿浆脱硫系统仅为35 min。     

利用烧结脱硫灰制备胶凝材料的研究

研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺矿渣、钢渣，辅之外加剂，制备胶凝材料的可行性。结果表明，采用改性脱硫灰（GXTLH）、钢渣、矿渣及水泥熟料再混磨制备的复合胶凝材料，具有良好的安定性等水化性能和力学性能；当GXTLH 掺入量为20%、CFII 1.5%、减水剂0.5%及水泥熟料23%时，矿渣掺量在12%～44%、钢渣掺量11%～44%之间制备的胶凝材料初凝时间、终凝时间、力学性能满足GB13592-92《钢渣矿渣水泥标准》；矿渣与钢渣比、水泥熟料及外加剂等掺量一定，GXTLH掺量超过30%时，GXTLH胶凝材料的抗压抗折强度均有所下降。     

氧化锰共生矿烟气脱硫的机理及影响因素

利用南非的氧化锰共生矿进行烟气脱硫,研究了共生锰矿烟气脱硫性能及其机理,并考察了锰矿粒径、反应温度、液固比、进气流量、进口SO_2浓度等因素对脱硫率的影响。结果表明,氧化锰共生矿中主要的锰化合物是MnO_2、Mn_2O_3和MnCO_3,烟气脱硫过程主要存在4种方式:MnO_2与SO_2发生氧化还原反应生成硫酸锰;液相中Mn~(2+)催化氧化SO_2产生硫酸;MnCO_3与硫酸反应生成硫酸锰;Mn_2O_3与硫酸反应后生成的MnO_2可以继续与SO_2进行脱硫反应,但是Mn_2O_3与SO_2直接反应的活性较差。氧化锰共生矿烟气脱硫的最佳工艺参数为:锰矿粒径200目、反应温度80℃、液固比10:1以及进气流量600mL·min~(-1)。     

Ce掺杂TiO2-V2O5-WO3催化剂在水泥窑脱硝中的应用

以经Ce掺杂后的TiO_2-V_2O_5-WO_3催化剂为材料,在新型干法水泥生产线窑尾布袋除尘器后进行了低温选择性催化还原(SCR)脱硝中试试验。结果表明,掺杂Ce降低了TiO_2-V_2O_5-WO_3催化剂的起活温度。当烟气流量为10 000m~3/h(空速约5 000h~(-1))、氨水流量为5L/h、烟气温度超过150℃时,脱硝效率可达50%以上。SCR脱硝系统中,5 000h~(-1)空速设计是可行的。Ce适宜作为TiO_2-V_2O_5-WO_3催化剂低温改性助剂。     

基于响应曲面法优化烧结烟气脱硫灰改性工艺

采用BOX-Behnken的中心组合实验设计及响应面分析方法对半干法烧结烟气脱硫灰进行改性研究,得到脱硫灰转化率的预测模型。结果表明:通过该预测模型可以很好地描述脱硫灰的转化率与反应温度、反应时间和气固比等重要操作参数之间的关系,R2=0.9903。因素分析表明,反应温度对脱硫灰的转化率影响最大,同时反应温度和气固比的交互作用与反应温度和时间的交互作用对脱硫灰的转化率的影响作用相同。利用得到的改进预测模型可以计算脱硫灰的转化率。     

水泥生料中的微量组分对预分解炉SNCR脱硝性能的影响

采用石英制固定床反应器,在模拟水泥预分解炉气氛条件下考察了微量Al_2O_3、Mg O、Fe_2O_3、CaSO_4和CaF_2对SNCR脱硝性能的影响。结果表明,水泥生料中微量的Al_2O_3和Mg O对脱硝性能没有影响;Fe_2O_3会显著降低低温区的脱硝效率;CaSO_4对脱硝性能有轻微促进作用。CaF_2的存在能提高脱硝效率。Al_2O_3、Mg O、Fe_2O_3和CaSO_4共存时所表现的作用主要是对低温区脱硝的抑制,此时CaSO_4作用被掩盖。因此在新型干法水泥生产中,若要尽可能减轻生料里的微量组分对脱硝的不利影响,需要在不影响水泥性能的前提下,尽量降低生料中Fe_2O_3含量,且避免将预分解炉上的喷氨点设置在低温区域。     

强电离放电模拟烟气脱硫实验

应用强电离放电方法进行烟气脱硫 ,将烟气中大部分O2 、N2 和H2 O等气体分子电离后加工成OH等活性粒子 ,在高温、不加吸收剂的条件下 ,直接将SO2 氧化成H2 SO4。实验中分别研究了烟气在反应室内的停留时间、烟气中含水量和含氧量等因素对脱硫率的影响。实验结果表明 ,烟气在反应室内停留时间为 0 74s ,烟气中含水量和含氧量分别为2 8%和 2 0 8%时 ,SO2 脱除率可达到 10 0 %。     

脱硫灰中杂质对石灰石脱硫活性的影响

研究脱硫灰中杂质对石灰石脱硫活性的影响具有重要意义,采用烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定方法,使用瑞士万通902智能电位滴定仪,分析了SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaSO3与MgO等脱硫灰中5种杂质对石灰石脱硫活性的影响。结果表明,在实验浓度范围内,SiO2、Al2O3、CaSO3的加入在一定程度上促进了石灰石的溶解,而MgO、Fe2O3的加入在一定程度上抑制了石灰石的溶解。将脱硫灰与石灰石掺合作脱硫剂时,要综合考虑这5种杂质对石灰石溶出的影响,选择适宜的脱硫灰和石灰石掺合比。     

基于密相半干法脱硫工艺的生石灰消化及改性

以某公司生产的生石灰作为脱硫剂,密相半干法脱硫工艺在某炼铁厂烧结烟气脱硫工程的应用为例,对生石灰的消化反应和调质改性进行实验,考察其满足脱硫要求的最佳消化条件和烧结机头灰作为改性剂的比重。实验表明,当水灰比在1.5～1.7、生石灰粒径在200μm以下、消化温度在55℃左右、搅拌轴转速在15～25 r/min的范围内,可以保证生石灰有最佳的转化率,烧结机头灰占比重的5%时为最佳改性剂量;同时对实验的工程运行成本和脱硫效果进行分析,使用自制改性脱硫剂即可以节约运行成本和水电资源,又能提高脱硫效果,为脱硫设备的长期稳定运行提供了可靠依据。     

Mn、Ce掺杂改性γ-Al_2O_3催化剂对燃煤烟气Hg~0去除性能研究

以γ-Al_2O_3为掺杂,通过掺杂Mn、Ce活性物质制备复合催化剂去除模拟烟气中的Hg0,考察了Mn和Ce负载量、催化剂制备煅烧温度、反应温度以及模拟烟气中O_2和SO_2体积分数对于Hg0去除率的影响。结果表明,负载Mn、Ce活性组分后,复合催化剂对燃煤烟气Hg~0的去除率明显高于γ-Al_2O_3。当Mn、Ce负载量分别为0.10、0.02时(以Mn、Ce与Al的摩尔比计)时,制得的催化剂Mn0.10-Ce0.02/γ-Al_2O_3活性最好,催化剂最佳煅烧温度为400℃,最佳反应温度为150℃。常规燃煤烟气条件下的O_2体积分数能够满足Hg~0的有效氧化,烟气中的SO_2会严重抑制Hg~0的氧化。     

强电离放电模拟烟气脱硫实验

应用强电离放电方法进行烟气脱硫，将烟气中大部分O2、N2和H2O等气体分子电离后加工成OH等活性粒子，在高温、不加吸收剂的条件下，直接将SO2氧化成H2SO4。实验中分别研究了烟气在反应室内的停留时间、烟气中含水量和含氧量等因素对脱硫率的影响。实验结果表明，烟气在反应室内停留时间为0．74s，烟气中含水量和含氧量分别为2．8％和20．8％时，SO2脱除率可达到100％。