煤粉燃燒中脫硫機理研究與固硫渣成分控制.pdf

1、我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展對煤資源的需求與煤資源利用率低、品質(zhì)不均、污染大的矛盾日益突出，因此對煤的清潔利用和廢氣廢渣的控制及資源化一直是研究的熱點。而隨著優(yōu)質(zhì)煤儲藏量的降低，需要將低品質(zhì)的煤在節(jié)能環(huán)保的前提下合理開發(fā)利用，以滿足工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?br>　　 本論文在已有研究基礎上進一步研究了高硫煤燃燒中鈣基固硫工藝，并針對合山煤粉研究了溫度和鈣硫比影響因素對固硫過程和固硫渣組成的影響規(guī)律。實驗通過煙氣分析、XRD物相定性分析、化

2、學測試、SEM結構和形貌分析及綜合熱分析等手段，得到了燃燒中固硫的固相反應過程機理，溫度與固硫渣組成的對應關系。
　　 為了進一步研究控制固硫渣組成的方法，以碳酸鈣為固硫劑，針對合山煤粉，添加煤灰中常見的無機成分氧化鋁、氧化鐵和氧化鎂，研究這三種無機成分對煤粉燃燒中固硫過程的影響規(guī)律，一方面為解釋煤粉中無機成分對固硫反應過程的影響提供理論依據(jù)，另一方面為調(diào)整固硫工藝，研發(fā)復合固硫劑實現(xiàn)固硫.資源一體化做準備。實驗中通過改變?nèi)N氧

3、化物的添加量，在不同溫度段燒制固硫渣進行研究，得到相關結論：
　　 (1)氧化鋁結合煤中的硅形成鈣鋁黃長石，不利于資源化，添加太多的氧化鋁將會導致固硫渣水化活性及膠凝性降低；而作為形成高溫固硫礦相硫鋁酸鈣的原料，氧化鋁不足，將會影響高溫固硫率，對控制SO2排放不利。合山煤粉體系中，鋁硫比為1是較為合理的添加量。
　　 (2)氧化鐵降低液相形成溫度，促進固相傳質(zhì)，使反應的溫度向低溫段平移。在較低溫度段950～1250℃，溫

4、度升高時，由于液相包裹抑制了硫酸鈣的分解，使固硫率的降低減緩，提高了低溫區(qū)的固硫率。但高溫下硫鋁酸鈣的分解溫度也相應降低，對提高高溫固硫率不利。
　　 (3)添加氧化鎂能有效提高固硫率，改善固硫渣組成，得到有利礦相。氧化鎂能促進硫酸鈣和硫鋁酸鈣的快速形成，固硫率大大提高；體系中鋁以硫鋁酸鈣存在，抑制了形成鈣鋁黃長石的反應，得到較多的硅酸二鈣，固硫渣組成得到優(yōu)化。
　　 在提高固硫率和優(yōu)化礦相組成，設計滿足資源化的固硫渣組