双层滤料床中高温烟气干法净化HCl的研究

论文摘要

双层滤料颗粒床作为一项创新技术已成功应用到熔铝炉烟气除尘系统中。基于该新技术,本文通过实验室模拟试验研究了双层滤料床烟气脱氯的新工艺。模拟实验系统由模拟烟气发生系统、吸附剂加料系统、双层滤料床反应系统、温度控制系统和烟气检测系统五部分组成。双层滤料床置于管式炉中,通过调节管式炉的温控仪来控制反应温度。主要研究内容和结论为:1.在双层滤料床上进行了钙基吸附剂的脱氯试验,研究了温度、钙氯比、CO2、水蒸气等因素对吸附剂脱氯的影响。结果表明:吸附剂Ca（OH）2的脱氯率刚开始随温度的升高而增加,当达到700℃时脱氯率下降。在500℃时, Ca/Cl摩尔比=1、2.5、5的脱氯率为48～52%、73～77%、78～88%;当温度在600℃时,Ca/Cl摩尔比=1、2.5、5的脱氯率达65～68%、80～83%、91～95%;温度达700℃时,Ca/Cl摩尔比=1、2.5、5的脱氯率下降为42～44%、56～60%、81～82%。同时,钙氯摩尔比的增加提高了脱氯的效率。500℃时,Ca/Cl摩尔比=2.5的脱氯率在60%以上;Ca/Cl摩尔比=5时的脱氯率在70%以上;600℃时,Ca/Cl摩尔比=2.5的脱氯率在80%以上;Ca/Cl摩尔比=5时的脱氯率在90%以上。在600℃,Ca/Cl摩尔比=2.5时,未通入CO2时的脱氯率比通入10%的CO2时的脱氯率约高710%;通入10%的CO2时普通钙基吸附剂钙的利用率为36.8%,而未通入CO2时,钙的利用率为74.4%;和通入10%的CO2相比较,钙的利用率提高了约1倍。在600℃、Ca/Cl摩尔比=2.5时,混合气体中含10%的水蒸气的脱氯率比未通入水蒸气的脱氯率约高49个百分点。在温度为600℃时,将吸附剂Ca（OH）2与粉煤灰按质量比1:1混合,保持钙氯比为2.5时,其脱氯率比不加粉煤灰的吸附剂脱氯率平均约高35百分点。2.在双层滤料床上进行了钠基吸附剂的脱氯试验,研究了100～400℃钠的利用率。实验结果显示:优质纯小苏打利用率在100℃为44.3%,150℃为57.4%,200℃为51.6%,300℃为40.3%,400℃为35.4%。可见吸附剂NaHCO3在150℃时的利用率最高。3.在双层滤料床上进行了改性钙基吸附剂的脱氯试验,研究了温度对钙的利用率的影响。实验结果显示:水合改性钙基脱氯剂活性大大增加,在Ca/Cl摩尔比=2.5时,500℃钙的利用率为42.4%,600℃钙利用率为53.8%,700℃钙利用率为45.7%。而在600℃时,普通钙基吸附剂钙的利用率为36.8%。可以看出,600℃时改性钙基脱氯剂约为普通钙基脱氯剂利用率的1.5倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 垃圾焚烧特征
• 1.2 含氯垃圾的危害及HCl 的产生机理
• 2 国内外研究现状
• 2.1 脱氯吸附剂的研究现状
• 2.1.1 钙基吸附剂
• 2.1.2 普通钠基吸附剂
• 2.2 脱氯影响因素的研究现状
• 2 的影响'>2.2.1 C0₂的影响
• 2.2.2 温度的影响
• 2.2.3 水蒸气的影响
• 2.2.4 粒径的影响
• 2.2.5 Ca/Cl 摩尔比的影响
• 2.3 HCl 烟气净化系统的研究现状
• 2.3.1 湿法系统
• 2.3.2 半干法系统
• 2.3.3 干法系统
• 2.3.4 双层滤料床烟气净化一体化技术
• 2.4 中低温烟气处理的局限性
• 2.5 本论文主要研究内容
• 3 脱氯实验
• 3.1 主要设备及实验原料
• 3.1.1 主要设备
• 3.1.2 实验原料
• 3.2 实验方法
• 3.3 实验装置与流程
• 3.4 数据处理
• 3.4.1 净化效率的计算
• 3.4.2 吸附剂利用率的计算
• 4 钙基钠基吸附剂脱氯实验结果及分析
• 4.1 钙基吸附剂脱氯试验
• 4.1.1 温度对脱氯的影响
• 4.1.2 Ca/Cl 摩尔比对脱氯的影响
• 2对脱氯的影响'>4.1.3 C0₂对脱氯的影响
• 4.1.4 定压反吹对脱氯的影响
• 4.1.5 水蒸气对脱氯的影响
• 4.1.6 粉煤灰对脱氯的影响
• 4.1.7 钙的利用率
• 4.2 钠基吸附剂脱氯试验研究
• 4.2.1 温度对脱氯的影响
• 4.2.2 钠的利用率
• 4.3 本章小结
• 5 改性钙基吸附剂脱氯实验结果及分析
• 5.1 制备改性钙基吸附剂
• 5.2 改性钙基吸附剂在不同温度下的脱氯效果
• 5.3 改性对钙的利用率的影响
• 5.4 理论分析
• 5.4.1 温度对反应的影响
• 5.4.2 孔隙结构及化学成分对脱氯的影响
• 5.5 本章小结
• 6 双层滤料床烟气净化新工艺分析
• 7 结论和建议
• 7.1 结论
• 7.2 今后工作的建议
• 参考文献
• 附录
• 在学研究成果
• 致谢