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1、第31卷第4期燃 料 化 学 学 报Vol131No142003年8 月JOURNALOFFUELCHEMISTRYANDTECHNOLOGYAug12003文章编号:025322409(2003)0420381204钙基固硫剂的制备及其固硫效果贾 瑜,张同翔,钱剑青,任有中(浙江大学热能工程研究所,浙江杭州 310027)关键词:制备;固硫剂;大气污染中图分类号:X511文献标识码:A 传统的钙基固硫剂虽然价格低廉,但普遍存在使用化学溶液调质CaCO3后,可使固硫剂在调质过程着钙利用率低,固硫率不高的缺点,尤其是在高温条中
2、发生膨胀,孔径分布发生变化,从而提高固硫效果。件下,固硫效果更差。固硫剂是固硫技术中的关键,1 实 验随着燃烧技术及表面科学的发展,发现传统钙基固111 煤样及添加剂的性能 煤样选用含硫量硫剂固硫效果差的主要原因是在燃烧过程中固硫剂1134%的工业混煤,其工业分析的结果列于表1。[1]的活性很低,造成这种情况的主要原因是由于在表1 煤样的工业分析高温下,有机硫的析出速度大大快于CaCO3的分解Table1Proximateanalysisofcoal速率,使得含硫气体未能及时与固硫剂反应就已逸Proximateanalysis
3、w/%出;同时高温下CaSO4和CaSO3要发生分解;此外,-1MarAarVarFCarQnet,ar/kJ·kg还会出现固硫剂高温烧结和多孔结构堵塞,致使颗12192312241938192228911粒的比表面积急剧下降;而且在实际反应中,由于含硫气体首先与固硫剂表面反应形成CaSO4/CaSO3致 试验的固体添加剂均为化学纯的粉末,粒度在密层,使固硫剂表面被覆盖,造成空洞堵塞,从而影011mm以下。化学溶液除脂肪族酸浓度70%,乙醇响了固硫剂中心与含硫气体的反应。而通过在钙基浓度50%以外,NaCl、KOH、(NH4
4、)2SO4均为2%。固硫剂中添加金属化合物以及用化学溶液调质制备112 实验装置及方法 燃烧固硫实验装置由ZCS2I成复合固硫剂,则可以有效的提高传统钙基固硫剂智能定硫仪、分析天平及相关设备组成。ZCS21智的活性和固硫率。能定硫仪是由主机,空气处理输送箱,管式电炉,电金属化合物对固硫效果的影响,已经有不少的解池,搅拌器五部分组成,在0℃～1350℃温度范围研究成果[2～4],在纯CaCO内炉温控制在±5℃。智能定硫仪利用库仑滴定法3中添加Fe2O3可以在固硫反应中起促进作用,降低反应活化能,使反应更加测定试样中的全硫含量。容
5、易进行,而且Fe2O3的加入,可以使CaSO4的分解试验首先选取了单一金属化合物作为添加剂试温度有一定的提高,加快CaSO3的氧化反应。此外验;然后把多种化合物按不同的配比同时添加;最后添加Al[3]把金属化合物和化学溶液混合添加进行复合调质,来2O3也可以抑制固硫产物的高温分解,同时测定不同添加剂对固硫率的影响。为方便对比,实验可以形成具有高热稳定性的CaSO4、CaO和Al2O3的复盐,且此产物可以覆盖或包裹CaSO4晶体的表面,中统一选择钙硫比为115,并以CaCO3为钙基物质。为了研究改善固硫剂固硫效果的原因,我们选取
6、三种抑制CaSO4的分解。而Na2CO3的加入可以使经复合调质后的固硫剂,将它们在1100℃下煅烧,对CaO/CaSO4晶格重排,形成有利于固硫的孔分布和煅烧产物进行压汞试验。使用PoreMaster260压汞仪。孔径尺寸。而对于不同金属化合物进行混合添[5]可以测量200μm～010035μm的孔直径范围。加,也会对固硫反应起一定的催化作用。固硫率定义如下:同样,化学溶液的添加也会对固硫率有影响。研[6,7]S2St究表明,较好的孔隙结构对固硫反应有好影响,而固硫率η=×100%S收稿日期:2002207208;修回日期:2
7、003202218联系作者:任有中,E-mail:ene-ren@zju1edu1cn作者简介:贾 瑜(1975-),男,山西太原人,硕士研究生,工程热物理专业。E2mail:jwnest@1631net382燃 料 化 学 学 报31卷式中:S为所用煤样的全硫含量,St为试样在管式高温特性最好。电炉燃烧后由智能定硫仪测出的含硫量。213 添加化学溶液进行复合调质的影响 选取了5种不同的试剂和CaCO3进行调质,图3给出经过2 结果与讨论不同方法调质后的固硫剂的脱硫效果对比。211 单一添加剂的试验 单一添加不同金属化合物与纯
8、CaCO3脱硫效果的比较如图1。图3 化学溶液调质后的固硫效果Figure3Testresultsforreformedabsorbentswithchemicalsolution图1 单一添加剂的固硫效果(1)reformedwith70%aliphaticacid;Fig
