碱金属盐改性炽热镁渣激冷水合脱硫剂

将炽热镁渣通过激冷水合以及碱金属盐添加剂改性的方法制得脱硫剂,并借助TGA研究改性脱硫剂钙转化率。借助XRD、SEM和BET分析改性脱硫剂物质成分、表面形貌特征以及微观特征,从而获得炽热镁渣激冷水合过程中使用不同碱金属盐改性添加剂的改性机理。结果表明:对镁渣进行激冷水合和加入添加剂改性均可提高脱硫性能;NaCl和Na_2SO_4的加入明显改善了脱硫剂的孔隙结构,Na_2CO_3和K_2CO_3与镁渣水合产物发生化学反应生成CaCO_3并在改性脱硫剂表面附着结晶;水合温度的升高有利于钙转化率的提高。     

镁渣湿法脱硫性能的实验研究

为实现以废治废,将镁渣用作湿法烟气脱硫的脱硫剂,研究了其脱硫产物与机理,并考察了含氧量、反应温度、镁渣量对脱硫性能的影响。结果表明,镁渣中的主要脱硫成分为Ca_2SiO_4,主要脱硫产物为CaSO_4及其晶体和CaSiO_3,主要反应机理是Ca_2SiO_4水化生成(CaO)_3(SiO_2)_2(H_2O)_3和Ca(OH)_2。烟气含氧量增加对脱硫效率提升有一定的作用,但也促使了pH迅速下降;反应温度越高,脱硫效率越低;镁渣量增加有利于提高脱硫效率。含氧量为2%(质量分数)、反应温度为30℃、镁渣量为0.2g时,饱和脱硫时间为48min。     

飞灰/水菱镁石新型复合脱硫剂的性能研究

采用飞灰和水菱镁石水合搅拌制备飞灰/水菱镁石新型复合脱硫剂,模拟湿法烟气脱硫过程,采用正交实验分析法探讨了液固比(质量比)、反应温度、搅拌速度以及鼓泡深度4个因素对脱硫效率的影响。结果发现:复合脱硫剂的比表面积增大,这有利于该复合脱硫剂与气相SO2的接触和反应,因而提高了脱硫效率。复合脱硫剂的最佳反应组合:液固比为15.0∶1.0、反应温度为常温(20℃)、搅拌速度为150r/min、鼓泡深度为2.0cm,该条件下脱硫效率为98.58%。     

高活性脱硫剂脱硫工艺的实验研究

对以粉煤灰为原料制备的高活性脱硫剂进行了半干法烟气脱硫实验研究,考虑添加剂、脱硫剂加入量、反应温度、烟气流量工艺因素的影响时该活性脱硫剂的脱硫性能;实验结果表明,加入添加剂后,脱硫效率提高1.5%～8.1%;当烟气流量＜2 m3/min,钙硫比取1.5～2.0范围时,脱硫效率较高;一定范围内反应温度变化对脱硫效率影响不大.     

高活性脱硫剂脱硫工艺的实验研究

对以粉煤灰为原料制备的高活性脱硫剂进行了半干法烟气脱硫实验研究，考虑添加剂、脱硫剂加入量、反应温度、烟气流量工艺因素的影响时该活性脱硫剂的脱硫性能；实验结果表明，加入添加剂后，脱硫效率提高1．5％～8．1％；当烟气流量〈2m^3／min，钙硫比取1．5—2．0范围时，脱硫效率较高；一定范围内反应温度变化对脱硫效率影响不大。     

氧化镁烟气脱硫反应特性研究

利用实验室规模的鼓泡式反应装置,对比了碳酸钙、氧化镁和氧化镁/硫酸镁脱硫剂的反应活性,证实脱硫液中高浓度硫酸镁的存在是保证镁法脱硫效率高于钙法的重要因素,并考察了硫酸镁浓度、脱硫剂(氧化镁)浓度、烟气量、SO2浓度和吸收液温度等因素对脱硫效率的影响。结果表明,脱硫反应可以根据pH分为2个不同阶段;反应过程中脱硫效率随着硫酸镁浓度的增加而显著升高;烟气量增加将会导致脱硫效率有所下降;入口SO2浓度升高,脱硫效率下降;氧化镁浓度、温度对脱硫效率影响不显著。结合实验现象进行推断,氧化镁脱硫的反应过程受SO2在气液两相界面的传质扩散和其水解产物在液相的扩散控制。     

钙基烟气脱硫剂制备的实验研究

采用正交试验,研究了水合制备高效钙基烟气脱硫剂时各制备条件对产物的影响。结果表明,水合时间、水合温度Ca(OH)2/CaSO4的质量比,以及飞灰／（Ca(OH)2 CaSO4）质量比四个条件对脱硫剂比表面积的形成有显著的影响;从而由单因素实验得出一最佳钙基脱硫剂制备条件组合。此外,通过XDR分析,测定了脱硫剂的物相组成,扫描电镜观察显示飞灰和水合吸收剂具有不同的表面形态。     

钙基烟气脱硫剂制备的实验研究

采用正交实验 ,研究了水合制备高效钙基烟气脱硫剂时各制备条件对产物的影响。结果表明 ,水合时间、水合温度Ca(OH) 2 /CaSO4的质量比 ,以及飞灰 / (Ca(OH) 2 +CaSO4)质量比四个条件对脱硫剂比表面积的形成有显著的影响 ;从而由单因素实验得出一最佳钙基脱硫剂制备条件组合。此外 ,通过XDR分析 ,测定了脱硫剂的物相组成 ,扫描电镜观察显示飞灰和水合吸收剂具有不同的表面形态     

燃煤烟气脱硫氧化镁活性研究

为更好地提高镁法湿法烟气脱硫的脱硫效率,从脱硫剂氧化镁的活性出发,通过X射线衍射分析研究550～800℃高温煅烧制备的氧化镁,得出氧化镁活性与氧化镁制备温度及晶体结构之间的关系,并通过鼓泡床脱硫实验得出活性大的氧化镁脱硫效率较高,对实际生产和运行具有一定的指导意义。     

半干半湿法烟气脱硫主要影响因素分析

建立了半干法气流床烟气脱硫实验反应装置。实验研究了温度、绝对含湿量和飞灰对烟气脱硫的影响。烟气温度在65～130℃之间,绝对含湿量通过改变蒸汽量调节,在0%～10%之间,并且采用飞灰一次加入来模拟返灰,石灰与粉煤灰的比例分别为1∶3,1∶5和1∶8。结果表明,没有水蒸气加入时,温度的升高对脱硫效率影响不大,加入水蒸气后温度为68℃左右时,脱硫效率最高;65℃时,绝对含湿量在73%时脱硫效率最高;在T=68℃、Ca/S=12时,与不加粉煤灰的脱硫剂相比,利用石灰/粉煤灰=1∶8的混合脱硫剂时,脱硫效率提高了128%。     

改性半焦脱除烟气中SO2的研究

对内蒙工业副产褐煤半焦（比表面积49.187m^2／g,孔容0.0351cm^2／g）,采用加压水热化学活化法,HNO3活化法和高温煅烧相结合的方法制备出半焦烟气脱硫剂,并对脱硫剂的脱硫性能进行固定床活性评价。分析表明,其脱硫效果比较好,转化率维持在50％以上的累计硫容可达24．30％,脱硫时间长达35h,远远高于原料半焦的脱硫效果（硫容为0．68％,时间为1．5h）;同时采用水洗法对脱硫剂进行再生,其再生液可用来制备浓度为9.01％的稀硫酸。     

生石灰孔结构对高温脱硫性能的影响

喷钙脱硫工艺的炉内脱硫率 ,不仅受工艺参数的影响 ,还与石灰石分解生成的新生CaO或直接喷入的CaO的表面结构有关。本研究用同一石灰石经不同方法 (煅烧、过烧、煅烧 -水合 -脱水等 )制备了四种具有不同比表面积和孔结构的生石灰。高温脱硫研究表明 :这四种不同孔结构的生石灰 ,具有不同的脱硫率。通过对高温脱硫前后吸着剂宏观结构变化的对比 ,发现半径小于 30 的孔易被反应产物堵塞 ,因而脱硫能力有限 ,而半径大于 5 0 的孔对脱硫更有效。本研究将为提高炉内喷钙的脱硫率、研制和开发高效脱硫剂提供新的途径。     

半干半湿法烟气脱硫主要影响因素分析

建立了半干法气流床烟气脱硫实验反应装置。实验研究了温度、绝对含湿量和飞灰对烟气脱硫的影响。烟气温度在65～130℃之间，绝对含湿量通过改变蒸汽量调节，在0％～10％之间，并且采用飞灰一次加入来模拟返灰，石灰与粉煤灰的比例分别为1：3，1：5和1：8。结果表明，没有水蒸气加入时，温度的升高对脱硫效率影响不大，加入水蒸气后温度为68℃左右时，脱硫效率最高；65℃时，绝对含湿量在7．3％时脱硫效率最高；在T=68℃、Ca／S：1．2时，与不加粉煤灰的脱硫剂相比，利用石灰／粉煤灰=1：8的混合脱硫剂时，脱硫效率提高了12．8％。     

废铅酸蓄电池铅膏铵法预脱硫过程的动力学分析

以废铅酸蓄电池中铅膏为研究对象,开展了用NH_4HCO_3为脱硫剂对铅膏进行脱硫转化的实验研究。通过分析反应过程中PbSO_4转化率随时间的变化关系,考察了搅拌速度、反应温度及NH_4HCO_3浓度对铅膏脱硫转化的影响;利用固液多相反应的收缩核模型,分析了反应的动力学过程,并计算了反应的表观活化能及表观反应级数。结果表明:在实验选取的条件范围内,提高反应温度、增大NH_4HCO_3浓度及加快搅拌速度均可以促进铅膏的脱硫转化;表观活化能为9.7 kJ·mol~(-1),表观反应级数为0.71,反应过程受内扩散步骤控制。研究结果可为铅膏铵法预脱硫技术能高效、低耗的应用提供参考。     

粗媒体颗粒流化床半干法烟气脱硫

开发了粗媒体颗粒流化床半干法烟气脱硫技术.在流化床内加入惰性粗媒体颗粒,改善脱硫剂与烟气的接触,延长脱硫剂在床内的停留时间,促进脱硫反应进行,提高脱硫效率和脱硫剂利用率.以工业用石灰石为脱硫剂,实验研究了粗媒体颗粒的加入量及其他操作条件对此过程脱硫效率的影响.结果表明:随着粗媒体颗粒粒径减小及床内加入量增加,烟气脱硫效率提高;随着Ca/S增大、饱和接近度降低、空速及脱硫剂颗粒粒径减小,脱硫效率提高.当粗媒体颗粒的静止床高为122 mm,饱和接近度为15～18℃、空速为2850 h-1、钙硫比为1.0～1.1、脱硫剂粒径为64μm时,脱硫效率可达90%以上.     

纳米零价铁脱硫剂的制备及其脱硫性能评价

以溶胶-凝胶法制备的炭气凝胶为载体,硝酸铁为主要原料,并通过浸渍法煅烧得到纳米铁高温脱硫剂50%Fe/C500。同时,以沸石分子筛(ZSM-5)为载体,采用溶胶-凝胶法制备50%Fe_2O_3/ZSM-5高温脱硫剂作为对比。以炭气凝胶为载体的脱硫剂较ZSM-5为载体的脱硫剂得到的活性组分不同,其中炭气凝胶为载体得到的活性组分纳米铁,ZSM-5为载体活性组分为Fe_2O_3。利用N_2吸附/脱附、场发射扫描电镜、X射线衍射、分析手段对脱硫剂脱硫前后的表面结构、物相和化学结构进行表征,并在固定床反应器中研究了脱硫剂的硫化温度、气氛组分(H_2、CO)、载体对其脱硫性能的影响。研究结果表明,在500~650℃温度范围内,高温脱硫剂的最佳硫化反应温度为600℃;50%Fe/C500脱硫剂的穿透硫容比50%Fe_2O_3/ZSM-5脱硫剂大,还原性气体对纳米铁脱硫剂的影响较小。     

CFB烧结烟气脱硫灰亚硫酸钙热氧化条件优化

循环流化床(CFB)是一种常用的半干法烟气脱硫工艺,该工艺的副产物主要为脱硫灰。含有大量亚硫酸钙的脱硫灰较难被利用,致使大量脱硫灰堆积,给环境保护和企业生产带来了巨大的压力。亚硫酸钙的存在限制了脱硫灰在建材领域的应用,只有将其氧化为硫酸钙才能实现其资源化。脱硫灰热氧化主要采用了立式管式炉,分别考察了反应温度、反应状态、氧含量、水汽的含量对亚硫酸钙氧化的影响。结果表明:温度对脱硫灰氧化的影响最大,其次为气体流速、氧含量和水汽含量。反应温度与反应速率呈正相关;增加氧气含量可以提高反应速率,但当氧含量高于30%时,反应速率趋于稳定;反应器温度在350℃时,亚硫酸钙开始缓慢反应,在400℃、无预热气速为75 mL·min~(-1)时,亚硫酸钙最大转化效率达到86%,预热处理后最大转化率达到90%;当水汽量0.88 g·L~(-1)时,水汽量的增加会抑制氧化的进行;当水汽含量0.88 g·L~(-1)时,则会促进反应的进行。以上结果对指导脱硫灰热氧化处理和节能环保具有理论与实践意义。     

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。     

共沉淀法制备铁锌基中高温煤气脱硫剂

采用共沉淀法制备Cu—Zn—Fe脱硫剂,优化共沉淀制备工艺。固定床实验结果表明,共沉淀溶液中金属离子总浓度为0．6mol／L,焙烧温度600℃,添加10％活性助剂Cu时所得Cu—Zn—Fe脱硫剂循环脱硫性能最佳,此时ZFDCu10脱硫剂的硫容可达到41．2gS／100g脱硫剂。XRD和SEM对铁锌基脱硫剂的表征结果表明,加入Cu助剂后少量的ZnO、CuO可阻碍ZnFe2O4晶粒聚集,增强铁锌基脱硫剂活性组分的分散性,避免大晶粒的ZnFe2O4硫化时形成较多的产物层而降低脱硫剂的利用率。实验结果为制备脱硫性能较好的Cu-Zn-Fe脱硫剂提供了理论依据。     

粗媒体颗粒流化床半干法烟气脱硫

开发了粗媒体颗粒流化床半干法烟气脱硫技术。在流化床内加入惰性粗媒体颗粒，改善脱硫剂与烟气的接触。延长脱硫剂在床内的停留时间，促进脱硫反应进行，提高脱硫效率和脱硫剂利用率。以工业用石灰石为脱硫剂，实验研究了粗媒体颗粒的加入量及其他操作条件对此过程脱硫效率的影响。结果表明：随着粗媒体颗粒粒径减小及床内加入量增加，烟气脱硫效率提高；随着Ca／S增大、饱和接近度降低、空速及脱硫剂颗粒粒径减小，脱硫效率提高。当粗媒体颗粒的静止床高为122mm，饱和接近度为15～18℃、空速为2850h^-1、钙硫比为1．0—1．1、脱硫剂粒径为64μm时，脱硫效率可达90％以上。