CaS氧化反应特性的热重研究

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1、第40卷第6期浙江大学学报(工学版)Vol.40No.62006年6月JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)Jun.2006CaS氧化反应特性的热重研究肖海平，周俊虎，刘建忠，范红宇，程军，岑可法(浙江大学能源洁净利用国家重点实验室，浙江杭州,310027)摘要:为了了解喷钙过程中硫元素赋存形态，研究了820^-1400℃下CaS的氧化反应机理.采用热重实验研究了CaS质量变化特性，利用红外光谱仪定量分析反应析出气体.研究表明，在820-970`C,CaS氧化反应呈增重趋势;在1000^-1150℃，反应呈先失

2、重后增重趋势;在1200^-1400℃，反应呈先失重后增重再失重的趋势.随温度升高，SO:析出速率及析出量也增大.在890℃以下，以SO:形式析出硫分不到全硫分的2oo,CaS与CaSO;的固一固反应基本可以忽略.而在930`C^-1150℃内，CaS与CaSO4的固一固反应加剧，SO:析出量占全硫分的10.16%-67.90%.当温度高于11750C,CaSO,的高温分解也造成SO:的析出.关键词:硫化钙;硫酸钙;二氧化硫;氧化反应中图分类号:TQ534.9文献标识码:A文童编号:1008一973X(2006)06-0982-04ResearchonCaSoxid

3、ationreactionwiththermogravimetricanalysisXIAOHai-ping，ZHOUJun-hu，LIUJian-zhong，FANGHong-yu，CHENGJun，CENKe-fa(StateKeyLaborataryofCleanEnergyUtilization,ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract:Inordertodealwiththedistributionofsulfurelementduringcalciumsorbentinjection,theoxi-

4、dationmechanismofCaSat820一1400℃wasstudied.AftercharacteristicofmasschangeduringCaSoxi-dationwasinvestigatedbymeansofthermogravimetricanalysis,theexhaustedgaswasquantitativelyana-lyzedbyinfraredspectralmethod.Resultsshowthatreactionsarecharacterizedbyamassgainat820~9700C，andbyamassgaina

5、ftermasslossat1000一1150℃.Samplesloseweightfirst,followedbyarapidmassgainandfinallydecreaseat1200一1400℃.ThereleaserateandtheamountofS02decreasewiththeincreasingtemperature.Sulfurlowerthan20oisreleasedasS02below8900Candthereactionbe-tweenCaSandCaSO,canbeignored.Sulfurat10.16%一61.90%isrel

6、easedasS02at930-11500C.PartofSO,releasedisattributedtothedecompositionofCaSO,above11750C.Keywords:calciumsulphide;calciumsulfate;sulfurdioxide;oxidationreaction采用石灰石控制硫污染是煤粉炉和整体煤气化内两段喷钙脱硫技术.通过合理的分级配风，在煤粉联合循环的常见脱硫方式，而在这些脱硫工艺中，炉的不同部位分别形成富燃料的高温还原区和贫燃CaS是一种常见的高温稳定的脱硫中间产物.在贫料的中温氧化区.高温还原区以H,

7、S形式析出的硫氧、富燃料(空燃比<1.0)和温度低于1727℃状与喷入的石灰发生反应，生成CaS，达到高温区固硫态下，CaS可以稳定的存在「‘」.整体煤气化联合循的目的.CaS在中温氧化区氧化生成CaSO,，达到稳环中燃烧形成强还原型气氛，以H2S形式存在的硫定的固硫效果[31分被石灰石吸附，生成固硫产物CaS[2];而煤粉炉炉在常温下，CaS是一种不稳定的物质，易与收稿日期:2005一06-05.浙江大学学报(工学版)网址:www.journals.zju.edu.cn/eng墓金项目:国家自然科学基金资助项目(50476059);国家“973”重点基础研究发