基于半干法脱硫工艺的生石灰干消化特性实验研究

摘要

干式消化工艺具有系统简单、耗水少、消化产物活性高等优点，目前成为半干法/干法脱硫工艺中吸收剂制备技术研究的热点之一。而国内外对于生石灰干式消化的研究较少，相关的研究也主要针对消化工艺过程中的一些工程问题展开，缺乏关于干式消化过程的相关机理分析。另外，目前应用于脱硫行业中的干式消化技术并不成熟，对于大规模开展中试试验研究尚存在很多问题。因此，深入研究干式消化条件对生石灰消化过程及消化产物的影响规律对现有干式消化工艺的完善具有重要意义。
　　本文首先搭建了生石灰干消化实验系统，并深入研究了消化条件（水灰比、消化水温、石灰粒径、搅拌转速、给水速率）对生石灰干消化过程及消化产物的影响规律。研究发现，水灰比和搅拌转速对干式消化均有显著的影响，都是控制消化体系温度以及生石灰转化率的关键参数，不仅影响到钙基脱硫剂的利用率，而且与消化器的安全运行关系密切。本文认为生石灰干消化过程中，水灰比1.6时为最佳。针对本文所采用的搅拌方式，最佳转速范围为12-40r/min。消化水温对生石灰转化率影响不明显，但对生石灰干消化产物活性有重要影响，研究表明，较高的消化水温有利于制备高活性的脱硫剂。石灰粒径对生石灰消化反应的速度及转化率影响都较为明显，小粒径生石灰有利于提高消化反应速度和消化反应程度。本文认为75μm以下的生石灰更有利于干式消化。给水速率对生石灰转化率及消化产物粒径、表面结构形貌无明显影响，但通过控制给水速率可以实现对消化器内消化速率的控制。
　　在上述研究的基础上，本文针对目前半干法脱硫灰回送过程对生石灰干式消化特性的影响规律进行了研究，分析了脱硫灰的主要成分飞灰和脱硫产物CaSO3对生石灰干消化过程和生石灰转化率的影响，同时分析了添加上述成分后消化产物表面微观形貌的变化。研究结果表明，脱硫灰的加入一方面有利于水分的均匀混合，避免因局部区域湿度过高或过低，引起消化器内结垢和消化的不均匀现象；另一方面，对于生石灰反应过程中表面产物层的剥落有促进作用。脱硫灰中的飞灰对生石灰干消化过程的影响与脱硫灰相似，而在本文的给入方式下，CaSO3的加入对生石灰干消化具有抑制作用。

目录

基于半干法脱硫工艺的生石灰干消化特性实验研究

XPERIMENTAEXPERIMENTAL STUDY ONPROPERTIES OF UNSLAKED LIMEDRY HYDRATION BASED SEMI-DRYDESULFURIZATION PROCESS

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 半干法烟气净化工艺简介

1.3 生石灰消化研究现状

1.4 课题研究目的及内容

第2章 生石灰干消化实验装置及实验方法

2.1 实验装置及实验方法

消化反应器主体

生石灰及消化水供给装置

电动搅拌装置

温度采集系统

2.2 实验材料及仪器设备

实验材料

仪器设备

2.3 生石灰干消化特性评价方法

生石灰干消化过程评价

消化产物性能测试方法

2.4 本章小结

第3章 消化条件对生石灰干消化特性的影响

3.1 引言

3.2 石灰干消化反应原理

3.3 实验工况安排

3.4 实验结果分析

3.5 本章小结

第4章 脱硫灰对生石灰干消化特性影响的实验研究

4.1 引言

4.2 实验工况安排

4.3 实验结果分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

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