首页> 正文

O2/CO2气氛下改性方解石煅烧分解与固硫特性研究

2020-12-16阅读(777)

O2/CO2气氛下改性方解石煅烧分解与固硫特性研究

论文摘要

本文借助固定床反应器和TGA实验,结合XRD、SEM、N2吸附仪等测试仪器对O2/CO2气氛下方解石、改性方解石（Na-Treated）和海贝壳（Scallop）的静态煅烧分解、烧结和固硫特性进行了研究;然后运用沉降炉系统进行了动态固硫特性实验研究,考察了气氛、温度和CO2分压等因素的影响。通过系统研究,阐述了O2/CO2气氛下方解石脱硫机理,并对碱金属Na在强化方解石脱硫效率方面进行了解释。首先对方解石、改性方解石与海贝壳的煅烧分解、烧结特性进行研究。实验和模拟研究结果表明:CO2分压是影响CaCO3分解的主要因素之一,低CO2浓度时,方解石煅烧起始分解温度更加依赖于CO2分压,而当CO2分压大于0.5时,CO2分压对煅烧反应的影响减弱。随着CO2分压的增高,脱硫剂起始分解温度升高,煅烧反应活化能E增大,加入Na2CO3改性可以明显降低方解石煅烧反应的活化能E。同时借助SEM、XRD测试分析后发现:方解石煅烧产物呈现出小孔孔径分布,晶粒较小,容易烧结粘连一起堵塞内孔;相对于O2/CO2气氛,O2/N2气氛下烧结更为严重,形成大片粘连的晶粒群, BET和PV降低明显,这也是导致O2/N2较O2/CO2气氛下脱硫效率低的主要原因。此外煅烧过程中碱金属Na的添加,因煅烧过程中晶格重组,使得改性方解石和海贝壳煅烧产物具有典型的大孔孔径分布,烧结明显减缓,经过1800s煅烧后,BET和PV是相同工况下方解石的4倍。其次运用模拟烟气方法对方解石等钙基脱硫剂在O2/CO2气氛下静态硫化特性进行了实验研究。结果表明:O2/CO2气氛下脱硫机理由传统的CaO-SO2机理转变成为CaCO3-SO2机理。在相同工况下,O2/CO2气氛比O2/N2气氛有高的脱硫效率;同时改性方解石与海贝壳均可以提高脱硫效率,加入Na2CO3改性可以显著提高方解石脱硫效率,且受硫化温度影响较小。O2/CO2气氛下喷钙脱硫实验结果表明:方解石、改性方解石以及海贝壳的钙转化率在850℃和1000℃分别为35.92%和30.07%、67.03%和72.65%和36.43%和54.7%。最后借助于沉降炉系统,考察了温度、气氛和Ca/S摩尔比等因素对方解石炉内喷钙脱硫效率的影响,同时对比研究了改性方解石、海贝壳与方解石之间脱硫效率的差异。实验结果表明:与传统O2/N2气氛相比,O2/CO2气氛具有较高的最佳脱硫温度更宽的最佳脱硫温度区间,最佳脱硫温度和脱硫区间为1000℃和1000-1100℃。碱金属Na盐的存在抑制硫酸盐的高温分解,显著提高了方解石最佳脱硫温度和脱硫效率。在本文研究中改性方解石和海贝壳最佳的脱硫温度在1050℃附近,且在一定温度范围内改性方解石（Na-Treated）的脱硫效率比海贝壳（Scallop）要高。在1100℃时,改性方解石、海贝壳与方解石的脱硫效率分别为71.45%、64.17%和58.93%。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 能源与环境
  • 2 排放现状与危害'>1.2 我国燃煤SO2排放现状与危害
  • 2/CO2气氛下SO2 生成与喷钙脱硫技术研究进展'>1.3 O2/CO2气氛下SO2生成与喷钙脱硫技术研究进展
  • 1.4 钙基固硫剂改性研究综述
  • 1.5 本文主要研究内容
  • 2 02/CO2气氛下改性方解石煅烧分解与烧结特性研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验系统和实验原料的制备分析
  • 2/CO2 气氛下改性方解石煅烧反应热力学分析'>2.3 O2/CO2气氛下改性方解石煅烧反应热力学分析
  • 2/CO2 气氛改性方解石分解反应动力学分析'>2.4 O2/CO2气氛改性方解石分解反应动力学分析
  • 2.5 改性方解石高温煅烧分解反应分析
  • 2/CO2 气氛下脱硫剂煅烧产物可视化扫描电镜分析'>2.6 O2/CO2气氛下脱硫剂煅烧产物可视化扫描电镜分析
  • 2/CO2 气氛下脱硫剂煅烧产物晶体结构分析'>2.7 O2/CO2气氛下脱硫剂煅烧产物晶体结构分析
  • 2.8 本章小结
  • 3 02/CO2气氛下改性方解石固定床脱硫实验研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验系统与实验条件介绍
  • 2/CO2 气氛下改性方解石直接硫化特性'>3.3 O2/CO2气氛下改性方解石直接硫化特性
  • 2/CO2 改性方解石硫化产物XRD 图谱分析'>3.4 O2/CO2 改性方解石硫化产物XRD 图谱分析
  • 3.5 本章小结
  • 4 02/CO2气氛下沉降炉内喷钙脱硫实验研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验系统与实验工况
  • 2/CO2 气氛下温度对方解石脱硫效率的影响'>4.3 O2/CO2气氛下温度对方解石脱硫效率的影响
  • 2/CO2气氛下沉降炉内燃煤SO2 排放特性实验'>4.4 O2/CO2气氛下沉降炉内燃煤SO2排放特性实验
  • 4.5 本章小结
  • 5 全文总结与建议
  • 5.1 全文总结
  • 5.2 下一步工作建议
  • 5.3 本论文的创新点
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

    • [1].15℃下O_2/CO_2主动自发气调对羊肚菌保鲜效果的影响[J]. 中国果菜 2019(12)
    • [2].O_2/CO_2主动自发气调对羊肚菌4℃下贮藏品质的影响[J]. 中国食用菌 2020(03)
    • [3].O_2/CO_2工况下回转窑和分解炉内煤粉燃烧的数值模拟及可靠性验证[J]. 环境工程学报 2020(05)
    • [4].O_2/CO_2气调对西兰花保鲜的后续效应[J]. 食品科学 2017(21)
    • [5].煤焦O_2/CO_2燃烧特性的改进离散随机孔模型解析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版) 2016(11)
    • [6].O_2/CO_2气氛下水蒸气对石灰石同时煅烧/硫化的影响[J]. 电力建设 2016(01)
    • [7].O_2/CO_2气氛下市政污泥混煤燃烧及动力学特性[J]. 环境工程学报 2015(09)
    • [8].O_2/CO_2气氛下火焰传播速度影响因素分析[J]. 中国电机工程学报 2011(23)
    • [9].O_2/CO_2共存环境下缓蚀剂抑制碳钢腐蚀的机理研究[J]. 材料工程 2017(05)
    • [10].O_2/CO_2气氛下污泥与煤混燃特性研究[J]. 工程热物理学报 2015(06)
    • [11].不同O_2/CO_2比例气氛下富氧燃烧锅炉热力计算对比分析[J]. 锅炉技术 2013(05)
    • [12].O_2/CO_2/水蒸气气氛下煤的燃烧对石灰石分解行为的影响[J]. 燃烧科学与技术 2017(01)
    • [13].O_2/CO_2气氛下碳酸钙颗粒分解特性模拟研究[J]. 电力科学与工程 2013(10)
    • [14].O_2/CO_2气氛下碳烟氧化的反应动力学研究[J]. 动力工程学报 2017(08)
    • [15].O_2/CO_2条件下生物质焦和煤焦燃烧动力学特性[J]. 节能技术 2014(06)
    • [16].水蒸气对O_2/CO_2气氛下煤焦燃烧特性的影响[J]. 煤炭学报 2013(03)
    • [17].O_2/CO_2气氛快速升温煤焦低温氮吸附等温线形态分析[J]. 热能动力工程 2009(01)
    • [18].O_2/CO_2气氛下石油焦富氧燃烧特性研究[J]. 热力发电 2013(09)
    • [19].O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧数值模拟[J]. 工业炉 2012(04)
    • [20].O_2/CO_2气氛下痕量元素迁移特性试验研究[J]. 热能动力工程 2009(05)
    • [21].O_2/CO_2气氛下添加氟化钙及氧化铈恒温燃煤脱硫脱硝性能研究[J]. 热科学与技术 2017(01)
    • [22].O_2/CO_2气氛下煤粉锅炉的效率分析[J]. 动力工程学报 2011(12)
    • [23].旋流型O_2/CO_2煤粉燃烧器的流动及燃烧试验研究[J]. 中国电机工程学报 2010(17)
    • [24].O_2/CO_2气氛煤焦的燃烧及其孔隙结构变化[J]. 化工学报 2008(11)
    • [25].O_2/CO_2气氛下有边界层空间反应时传质系数的修正[J]. 燃烧科学与技术 2012(05)
    • [26].O_2/CO_2气氛下煤粉颗粒着火温度的实验研究[J]. 工程热物理学报 2013(05)
    • [27].O_2/CO_2气氛下煤燃烧过程中孔隙结构演化特征[J]. 江西理工大学学报 2013(05)
    • [28].O_2/CO_2燃烧气氛下锅炉炉膛的热力计算分析[J]. 电力科学与工程 2010(04)
    • [29].O_2/CO_2条件下煤粉燃烧火焰特性的实验研究[J]. 工程热物理学报 2009(07)
    • [30].O_2/CO_2气氛下石灰石硫化特性实验研究[J]. 锅炉技术 2014(01)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    O2/CO2气氛下改性方解石煅烧分解与固硫特性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5