脱硫剂特性及石灰消化的试验研究

摘要

燃煤脱硫工艺采用的各种脱硫剂中，钙基脱硫剂因来源广、价格便宜，应用最为普遍。本文对钙基脱硫剂的性能影响因素及评价方法进行了系统分析、总结，并对比了常见几种钙基脱硫剂的脱硫性能，其中Ca(OH)2活性最好，适用于中低温下烟气脱硫，日益引起重视。 喷粉增湿脱硫工艺在继承半干法脱硫技术优势的基础上，解决了管路、喷嘴易堵塞等问题，有广阔的应用前景。脱硫剂的制备是喷粉增湿脱硫工艺中的重要环节，活性高的粉状水合石灰是这类工艺的首选。粉状水合石灰由石灰干式消化获得，做脱硫剂要综合考虑成分、粒度及比表面等参数。本文对石灰消化反应热力学、动力学特性及影响因素进行了系统研究，对石灰消化工艺进行了分类、对比。目前，石灰消化制取脱硫剂的研究多集中在湿式消化方面，干式消化涉及较少，有必要深入研究。 本文对不同水钙比、不同水温下石灰干式水合物水合石灰的基本参数进行了探索试验。试验发现，石灰反应时剧烈放热，反应体系在2.5min之内就可升到100℃，最高温度可达160℃左右，水钙比增加，反应体系最高温度相应下降；水钙比为1.0时，反应在6.5min内基本完成，给水量增加，消化时间相应缩短，水钙比达到1.6后，消化时间可控制在5min之内，干消化过程增加水量有利于提高消化速度。水合物热重分析配合X射线衍射发现，380～450℃温度段内分解物质为主要成分Ca(OH)2，550～650℃温度段内分解物质主要为CaCO3，也有部分Ca(OH)2；试验表明，在干消化区，随着水钙比的增加，水合物120目筛分量先增加，在水钙比1.3附近达到峰值，之后虽消化程度进一步提高，但因含湿量增加而粘连，筛分量减少；不同水温下的石灰消化，由于反应本身产生热量较多，水温对水合物粒度影响不大。在本文的试验条件下，水合物中Ca(OH)2含量大于73％。 本文设计了一套石灰消化试验台，采用流化床风选装置配合螺旋搅拌消化装置进行了石灰消化试验。通过搅拌叶片的合理布置及推进叶片角度的选择，物料在消化器内存留时间可达8～10min，并在充分搅拌作用下良好消化；流化床采用带布风板的文丘里装置，布风板为倾角10°的孔板，设有排渣口。试验台在给料量45kg/h、流化床上部直段风速1.0m/s附近的运行结果表明，石灰消化产生的热量能加热消化水，使反应过程呈沸腾状，有利于缩短消化时间，提高消化效果。床内流化良好，杂质及难消化的石灰通过排渣口排出，产物纯度得到提高。水钙比1.0、停留时间7min工况下，水合物中Ca(OH)2含量在71％以上，BET比表面积15.29m2/g。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章脱硫剂及其特性

第三章石灰消化特性及工艺

第四章石灰消化试验研究

结 论

参考文献

致 谢