型煤固硫劑的研究與開發(fā).pdf

1、煤燃燒后排放的SO<,2>所造成的大氣污染己經(jīng)成為一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)重的問題，對(duì)燃煤固硫問題進(jìn)行深入研究，控制SO<,2>污染排放己勢(shì)在必行。鈣基吸收劑廣泛應(yīng)用于煤固硫技術(shù)，因而鈣基固硫劑的評(píng)價(jià)和優(yōu)化就顯得日益重要。 本文討論了煤的燃燒過程、煤中硫分的析出規(guī)律，煤中的硫分在燃燒過程中都有可能轉(zhuǎn)化為二氧化硫進(jìn)入氣態(tài)中，有機(jī)硫和黃鐵礦硫，兩者幾乎都在400-600℃之間快速地氧化為二氧化硫。通過分析固硫過程的反應(yīng)，對(duì)主要以CaCO<,3>

2、、CaO和Ca(OH)<,2>作為固硫劑的反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，通過熱力學(xué)分析可以得出，三種固硫劑的反應(yīng)都有較大的化學(xué)熱力學(xué)推動(dòng)力。對(duì)主要的高溫固硫產(chǎn)物硫酸鈣，建立了高溫條件下固硫過程中自由能與溫度的關(guān)系函數(shù)，可以推導(dǎo)出不同溫度下固硫過程中二氧化硫與固硫劑反應(yīng)的平衡壓及硫酸鈣的分解壓力。 鈣硫比是影響鈣基固硫的一個(gè)重要的因素，對(duì)于不同的煤種，都會(huì)有一個(gè)最佳的鈣硫比，結(jié)合低硫煤的情況通過實(shí)驗(yàn)將鈣硫比確定在2.3左右?？疾炝肆６葘?duì)

3、固硫效果的影響，粒子尺寸越小，比表面積越大，固硫效率越高。選取幾種金屬化合物添加劑，在不同的添加率下，研究了添加劑對(duì)石灰石固硫反應(yīng)的促進(jìn)效果，發(fā)現(xiàn)金屬化合物對(duì)石灰石固硫均有不同程度的促進(jìn)作用。金屬化合物固硫過程中對(duì)石灰石的鈣利用率的提高性能并不是單一的隨著其在石灰石中含量增加而增大，而是存在一個(gè)最佳添加率，Na<,2>CO<,3>的最佳添加率為2.0％，Al<,2>O<,3>和Fe<,2>O<,3>的均為3.0％。最后篩選出適合北京市府

4、右街辦事處提供的煤樣的鈣基復(fù)合固硫劑配方，以電石渣為主體，輔以其它幾種礦物和工業(yè)廢料研制成功一種原料成本低、資源豐富、方便易得的燃煤固硫劑。固硫劑評(píng)價(jià)結(jié)果表明，它對(duì)實(shí)驗(yàn)使用的低硫煤有很好的燃燒固硫作用，在硫含量為1％左右及定溫條件下，總固硫率達(dá)32％左右。篩選出可以表示煤中硫形態(tài)的有機(jī)小分子，設(shè)計(jì)出模型分子，對(duì)此進(jìn)行量子化學(xué)計(jì)算。通過計(jì)算，得到各自的總能量、熵和Gibbs自由能等熱化學(xué)數(shù)據(jù)，及鍵級(jí)、電荷密度、自旋密度等分子性質(zhì)。對(duì)這些數(shù)