钙基吸着剂细孔孔径及其分布的测定

钙基吸着剂的吸硫性能虽然主要取决于它的化学组成和颗粒大小,但它的宏现结构——比表面积、孔体积、孔径大小及其分布对吸硫反应的影响也很大．本文对利用氮吸附法测定钙基吸着剂的细孔孔径及其分布进行了初步的研究,对不同比表面积氢氧化钙的细孔孔径及其分布进行了测定,并与压汞法的测定结果进行了比较、衔接和相互补充,取得了满意的结果,氮吸附法和压汞法联合使用,可以完整地描述钙基吸着剂的孔径及其分布,为进一步研究钙基吸着剂的宏现结构及其与脱硫率之间的关系打下了基础．     

提高钙基吸着剂脱硫率的新途径

喷钙脱硫技术作为一种烟气脱硫的切实可行的方法已渐步为人们所认识,并已开始走向商业化,钙基吸着剂脱硫效率的提高则能使该法具有更强大的生命力.本研究为探索加入少量添加剂来提高钙基吸着剂脱硫效率的途径取得了理想的结果.添加少量钠化合物和铬化合物后,钙基吸着剂在高温下颗粒表面发生变化,促进其与二氧化硫反应,从而使脱硫率显著提高.NaCl、其他一些钠化合物及Cr_2O_3的加入,使脱硫率分别提高15%、1倍和1.5倍.     

钙基脱硫过程矿物质对结渣影响的实验研究

对六盘水无烟煤中添加石灰石的钙基脱硫试样的结渣特性、加热过程中矿物质特性进行了实验研究．通过对不同混合比的钙基脱硫灰样熔融特性温度的测定、利用X射线衍射分析对加热过程中钙基脱硫灰样的矿物质特性进行了分析．结果表明：六盘水无烟煤中添加石灰石,当钙硫质量分数之比为2时,钙基脱硫灰样结渣特性由中等变为严重;当钙硫质量分数之比为3时,钙基脱硫灰样结渣特性又变为中等．究其原因是由于高温下,钙硫质量分数之比为2时钙基脱硫灰样中产生较多钙长石和钙(铝)黄长石等熔点较低的矿物质,从而使结渣特性由中等变为严重;当钙硫质量分数之比为3时,钙基脱硫灰样中的部分矿物质分解生成难熔矿物质方钙石,使结渣特性又变为中等．     

喷钙脱硫用活化器喷头的研究

炉内喷钙脱硫是一种适合我国国情的烟气脱硫工艺。其技术关键之一，是要使随烟气流出锅炉的钙吸着剂与雾化水滴相撞，使吸着剂所含ＣａＯ转化为活化的Ｃａ（ＯＨ）_２，进一步与烟气二氧化硫相作用，从而提高总的脱硫效率．在该活化过程中，雾化喷头的选型和结构十分关键，它既要能使水滴与吸着剂有最大的碰撞效率，又要避免（或减少）水滴与水滴的相互碰撞；既要求水滴不会沾活化器的器壁导致结垢，或随烟气流出活化器而影响下游，又要求雾化过程用动力少．作者研制了一种用压缩空气雾化的水喷头，冷试表明，该喷头在喷角、滴径分布、雾化能耗等方面全面达到了设计要求．在活化装置中试（烟气量１０００Ｍ￣３／ｈ）进行的脱硫试验表明，该喷头活化效果良好．     

湿法脱硫工艺钙硫比计算及其影响因素分析

通过对湿法脱硫钙硫比概念的分析并结合实际运行参数说明了钙硫比对脱硫系统的重要性.在此基础上分析了影响钙硫比的因素,并进一步论证了钙硫比对脱硫系统的影响,有助于湿法脱硫系统运行的调整.     

石灰低温烟气脱硫的研究

防治燃煤锅炉烟气中的SO_2,是中国环保工作的一项迫切任务.在多种烟气脱硫过程中,炉内喷钙工艺由于投资少、成本低等优点,受到了中国各界的广泛注意,但其脱硫效率较低,吸着剂的钙利用率不高,废吸着剂中还含有很多未反应的CaO,形成大量碱性含钙灰渣需要处置,故影响了其商业应用.作者为此进行了CaO低温吸硫的研究.采用的方法是在增湿器内使CaO与适当大小的水滴相撞,将CaO转化为有活性的Ca(OH)_2,加速它与SO_2的反应.在中试装置上(能力1000m~3/时烟气),用专门研制的双流体喷头进行多参数试验(喷水量、气/水比、停留时间)的结果为:在SO_21500ppm,Ca/S为1.5,停留时间为2.3、3.5、7.0S条件下,最佳脱硫率可达26.9%、32.0%、47.3%;而在SO_22500ppm,Ca/S为2.5,停留时间为7.0S条件下,最佳脱硫率可达69.1%.如与炉内喷钙脱硫合并计算,脱硫效率总和可达74%-85%.预计左工业装置上,由于增湿器可采用大的长径比结构并可安设多个喷头组成喷雾系统,吸着剂及水滴分布可较中试有所改善,脱硫效率可在上述水平上进一步提高.如再计及在除尘装置上处于附着状态的吸着剂继续进行的硫吸收,总的脱硫放率将达到新的水平.     

煤燃烧过程中钙基材料除砷脱硫的试验研究

文章以贵州高砷煤为研究对象,运用固定床管式炉对钙基材料在煤燃烧过程中的除砷脱硫性能及影响因素进行了系统研究,并对燃煤灰渣进行了X-射线衍射分析和扫描电镜观察,简单地探讨了钙基材料的除砷脱硫机理。实验结果表明:在燃烧温度为1 050℃,钙基材料用量n(Ca)/n(S)=2.0时,粒径越小的钙基材料除砷脱硫效果越好,钙基材料在一定的条件下具有良好的同时除砷脱硫的性能;其除砷脱硫的机理是钙基材料的加入促进了As2O3和SO2的扩散,并且与As2O3和SO2生成了Ca3(AsO4)2和CaSO4以固相停留在燃煤灰渣中,从而降低了砷和硫挥发进入大气的程度。     

喷钙脱硫吸着剂的制备对其宏观结构的影响

对不同条件下制备的钙基吸着剂,测定了它们的比表面积、孔径及其分布,并分析其宏观结构的特点⒀研究发现, 常压水合及有添加剂的水合石灰煅烧后有较高的比表面积和很大的孔体积; 过烧后的生石灰比表面积和孔体积均大大减少⒀该研究结果指出了一个提高吸着剂活性的新方向     

钙基脱硫灰渣浸出特性研究

采用不同的浸取剂,进行钙基脱硫灰渣的浸出特性试验,测定了灰中微量元素的溶出情况,并对钙基脱硫灰渣在堆放、填埋处置和回填、铺路等过程中对地下水和环境可能造成的影响进行了初步分析。     

钢液钙处理脱氧脱硫的动力学

通过对钢液钙处理脱氧脱硫过程动力学的研究发现,当钙粒以喂线的形式注入钢水中时,一部分钙溶解,另一部分变为钙气泡,气泡在上浮的过程中与钢液中的氧、硫反应.钙粒的粒径越大,气化后的气泡在钢液中的停留时间和平均上浮速率就越大,脱氧脱硫的传质系数越小;在炼钢温度范围内,上浮速率及停留时间与钢液温度几乎没有关系,但传质系数随温度的增加而增加;随着钢液中氧、硫含量的增加,钙粒的最佳粒径增加;在一定的钢液深度和一定的氧、硫含量时,钙脱氧脱硫的利用率随其粒径的增加而减小;在温度为1 823 K、钢液中硫的质量分数为0.012%以及钢水包的深度为3 m情况下,当Ca的粒径小于0.002 m时,理论上Ca全部转化;当Ca的粒径在0.002～0.003 m时,钙的转化率为84.4%.     

水和水蒸气对钙基吸收剂脱硫性能影响的研究

在半干法烟气脱硫试验中,分别就水和水蒸气对钙基吸收剂脱硫性能的影响进行了对比研究。从化学反应热力学及反应动力学分析可知,与液态水活化钙基吸收剂相比,水蒸汽活化后吸收剂的脱硫性能有了比较明显地提高,吸收剂的失效时间和利用率都有所提高。钙基吸收剂的利用率随着水分含量的增加而变大,当烟气含湿量为20%时,水蒸气活化下,吸收剂的利用率可达到20%左右,比液态水的活化高10%。     

煤气高温脱硫的实验研究

中高温煤气脱硫是提高煤清洁转化利用效率的关键技术.该研究开发了锰基的中高温脱硫剂,并在固定床反应器中考察了烧结温度、硫化温度、硫化气氛以及进口硫化氢浓度对脱硫剂脱硫性能的影响.实验结果表明,在1100 ℃下烧结后的脱硫剂有较好的机械强度和脱硫性能,脱硫精度最高可达2×10^-6.脱硫剂在硫化温度为700 ℃时的脱硫性能最佳,硫容量可达31.8%.随着硫化气体中CO²含量的增加,导致气氛中氧势增高,从而使脱硫精度下降.当CO²含量从0%增加到4.53%时,出口硫化氢浓度从2×10^-6上升到20×10^-6.进口H₂S气体含量的增加,对脱硫精度的影响并不是特别明显,但缩短了脱硫穿透时间     

炉内喷钙输送特性

为了研究炉内喷钙气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1：1实验台改造,首先进行了系统的耗气量与输送量的特性试验;然后进行了系统的固气比与耗气量、输送量和总压的特性试验;最后考察了喷嘴位置对总压、输送量的影响。实验研究表明：炉内喷钙气力输送流动模式以稀相输送为主,表观气速约为10—12ms^-1;输送量和耗气量的特性曲线与总压和固气比的特性曲线,有相似趋势,在开始时线性增加,然后趋势逐步变得平缓;喷嘴位置存在最佳值32mm。研究结果对炉内喷钙气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用。     

高温煤气脱硫新技术的研究及应用

通过对自制ZnO粉末脱硫剂的XRD及硫化实验，表明用热分解法制备的脱硫剂较用沉淀法制备的脱硫剂在物相上较好，而且单一的ZnO脱硫剂在脱硫效率及硫容方面均优于加入促进剂（10%澎润土）的ZnO脱硫剂.     

影响石灰石--石膏湿法烟气脱硫效率因素的分析

湿法烟气脱硫作为一种相对成熟、脱硫效率较高的脱硫技术,得到了广泛的应用．为使湿法脱硫技术在我国得到更加广泛的应用,结合南京工程学院火电厂烟气脱硫中心的建立,对燃煤电厂湿式石灰石—石膏脱硫系统的各种因素如SO2浓度、液气比、pH值、停留时间、吸收反应过程、吸收反应特性、最终产品石膏的形成进行了理论分析．     

防溢吸油剂的研究

通过机械方法回收溢出油液评价项目的初始化工作进行了研究.该工作的重点在于对吸油剂的评价.为了评价不同类型的吸油剂的有效性,吸油剂在不同形态下受到测试,并且进行了定量的比较,从而为在给定条件下吸油剂的选择提供了依据.     

高温复合固硫剂固硫率影响因素的灰色关联分析

基于燃煤中高温复合固硫剂实验的固硫率数据,利用灰色系统理论,对影响固硫率的各个相关因子分别进行关联度分析,得出排序为:反应时间、钙硫比、添加剂用量、固硫剂粒度、炉温,为现场工业试验宏观调控和可行决策提供参考。     

用于欧拉数值模拟的改进T-T吸收剂固硫模型

为了实现循环流化床反应器中的中温多相流动脱硫反应过程的数值模拟,将T-T吸收剂的固硫模型引入到欧拉双流体模型中。但表征T-T吸收剂固硫特性的钙转化率是时间的函数,不能作为状态参数使用。为此,通过数据转换,将钙转化率对时间的导数,即吸收剂的反应速率与钙转化率建立了相互关系。同时发现,反应速率与钙转化率的平方之间具有分段线性的特征,由此获得了改进的T-T吸收剂固硫模型。进一步推导出钙转化率的输运方程,从而封闭了欧拉双流体反应方程组,为模拟烟气脱硫反应过程提供了理论基础。