煤燃燒過(guò)程中高溫物相固硫的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、針對(duì)爐內(nèi)煤高溫燃燒過(guò)程中脫硫率低的國(guó)際性難題,本文通過(guò)大量的理論分析和機(jī)理研究對(duì)高溫固硫產(chǎn)物硫鋁酸鈣的生成和分解機(jī)理進(jìn)行了深入系統(tǒng)的分析研究.本文首先從對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的脫硫方法分析入手,討論了各種脫硫方法及其適用的環(huán)境.針對(duì)廣泛應(yīng)用的層燃爐和煤粉爐高溫燃燒過(guò)程中傳統(tǒng)固硫產(chǎn)物易分解這一問(wèn)題,探討了耐熱物相硫鋁酸鈣在高溫下作為固硫產(chǎn)物的可能性.在小型管式爐和自行設(shè)計(jì)的高溫實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開(kāi)展對(duì)硫鋁酸鈣物相生成及分解特性的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)合SEM、XRD手

2、段對(duì)硫鋁酸鈣微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析.本文從熱力學(xué)角度出發(fā),尋找耐高溫的復(fù)合硫酸鹽作為穩(wěn)定的脫硫產(chǎn)物,從硅酸鹽工業(yè)和水泥工業(yè)中得到啟發(fā),硫鋁酸鹽是一種在1350℃非常穩(wěn)定的物相,那么它的生成機(jī)理對(duì)于脫硫效率的提高具有很重要的作用.本文利用了管式定硫儀實(shí)驗(yàn)裝置和灰熔點(diǎn)爐對(duì)不同配比及不同溫度下CaO、Al<,2>O<,3>和CaSO<,4>·2H<,2>O混合物的固硫情況進(jìn)行了考察,系統(tǒng)地研究了不同溫度下硫鋁酸鈣的生成規(guī)律及影響因素,尤其是針對(duì)高

3、溫實(shí)驗(yàn),通過(guò)自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了1300-1500℃的高溫.聯(lián)系到實(shí)際脫硫過(guò)程,本文以CO<,2>、N<,2>、SO<,2>等氣體為輔助氣體,以MgO、BaCO<,3>、Fe<,2>O<,3>等為添加劑,著重研究了在高溫時(shí)不同氣氛下、不同添加劑及比例下的硫鋁酸鈣的生成和分解規(guī)律.同時(shí)結(jié)合SEM、XRD手段對(duì)硫鋁酸鈣微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析.本文對(duì)高溫固硫物相即固硫中間產(chǎn)物CaS的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究.并在批量式高溫實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)空氣氣氛和CO<,

4、2>氣氛下CaS氧化反應(yīng)特性開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)幾個(gè)典型煤種在CO<,2>氣氛下的CaS生成特性進(jìn)行了系統(tǒng)透徹的實(shí)驗(yàn)研究.考慮到煤自身含有礦物質(zhì)的特點(diǎn),對(duì)幾種硫含量分別為高、中、低的煤的自身固硫特性進(jìn)行了研究,重點(diǎn)深入研究四種固硫效果明顯的煤.為使煤灰中含有的豐富礦物質(zhì)成為生成高溫耐熱物相硫鋁酸鈣的原料,從而在實(shí)際工程上節(jié)省運(yùn)行成本,對(duì)煤摻混不同比例的煤灰后的固硫效果及硫鋁酸鈣進(jìn)行了研究,并研究了添加劑混入煤后對(duì)硫鋁酸鈣生成的影響.利用XR