燃煤高温固硫机理研究

燃煤产生的SO2是主要的污染物,燃煤固硫技术可以有效控制SO2的排放。文章综述了国内外有关钙基固硫剂的固硫机理以及添加剂的固硫促进机理。结果表明:助剂的添加不仅可以催化固硫,改变固硫剂的表面结构还能有效延缓和抑制固硫产物的分解,提高固硫率。最后从燃煤粒径、钙硫比、燃烧温度、固硫剂及助剂种类和炉内气氛等方面介绍了影响固硫效率的主要因素。     

天然矿物燃煤固硫剂的研究

根据金属氧化物组分对 Ca O固硫具有催化促进作用的原理 ,并将催化燃烧的概念引入 ,以应用效果为目标 ,采用纯天然矿石和工业废料研制开发出一种廉价易得燃煤固硫剂。使用三种不同产地的煤进行了添加燃烧实验 ,考察了温度、添加量等对固硫率的影响 ,实验表明这种固硫剂具有很好的固硫效果 :在煤中硫含量为 1%左右及定温条件下 ,总固硫率达 6 7%左右。其技术经济指标优于一种商用固硫剂 ,而售价仅为其 30 %。并在实验研究基础上进行了新型固硫剂在电厂粉煤锅炉上的工业试运行 :除尘器前 SO2 排放降低率可达 5 5 %～ 6 6 % ,总固硫率为 74 %～ 83% ,固硫剂长时间运转对锅炉热效率和安全性均无明显影响     

燃煤固硫剂及其助剂的研制开发进展

本文介绍了国内外固（脱）硫技术的发展概况,指出燃烧中脱硫费用低,常用燃煤钙基固硫剂高温固硫率低,主要原因在于固硫剂CaO的烧结及固硫产物CaSO4的分解;这可以通过添加助剂等来提高固硫率。     

以煤灰渣为固硫剂制备高固硫型煤及性能研究

以当地电厂固废煤灰渣为主固硫剂,生石灰为辅助固硫剂,腐殖酸钠为粘结剂,制备了高固硫型煤,并探究了固硫剂和粘结剂的添加量对型煤固硫率的影响,结果表明,添加10%腐殖酸钠、2%煤灰渣、2%生石灰,燃烧温度为850℃时,制备的型煤具有较高的固硫率,可达84.4%。热重分析结果表明,型煤的着火点为450℃,最大质量损失温度为545℃,燃尽温度为610℃。本研究为煤灰渣固废及粉煤的资源化利用提供了新思路。     

高硫煤高温燃烧固硫试验研究

为了研究高硫煤的高温燃烧特性,采用Ca(OH)2作为主固硫剂,镁助剂、锰助剂、铁助剂和钠助剂为固硫助剂,选用全硫含量为4.04%的攀枝花高硫煤为研究对象,在最佳钙硫物质的量比为1.7的条件下,采用X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光分析仪(XRF)对固硫灰渣进行表征,揭示固硫产物的生成机理,进而得出固硫灰渣与固硫率的关系,采用热重分析法对煤样的燃烧特性和反应动力学进行分析研究。结果表明,固硫率与固硫灰渣中SO3含量呈正相关,与Ca/S物质的量比呈负相关。添加剂的加入使煤样的燃点略有提高,燃烧由一段燃烧变成两段燃烧,煤样燃烬时间缩短。通过对煤样低温段和高温段的动力学分析发现,燃烧速率随平均表观活化能的增大而增大,添加剂的加入使煤样的整体燃烧性能提高。     

赤泥对煤炭燃烧固硫作用的研究

对拜耳法赤泥和烧结法赤泥对煤炭燃烧的固硫作用进行了研究。结果表明：添加拜耳法赤泥后,温度控制在520～600℃,钙硫比值为2.0～3.0,可以使固硫率达到40%以上。添加烧结法赤泥后,温度控制在540～610℃,钙硫比值为1.7～2.5,可以使固硫率达到80%以上。     

电石渣及助剂对民用型煤的固硫作用研究

为了考察固硫剂和固硫助剂对民用型煤固硫的影响,以昔阳无烟煤为原料的民用型煤为研究对象,以工业废料电石渣为主固硫剂,KMnO_4、Na_2CO_3为固硫助剂进行了研究。同时通过XRD和SEM表征,对电石渣及固硫助剂的固硫作用做了进一步探讨。结果表明,加入电石渣后,固硫效果显著增强,当钙硫摩尔比为3.5时,固硫效果最佳,达到65%以上。固硫产物除了CaSO_4外,还生成了热稳定性更高的新物相CaAl_6(SO_4)_4(OH)_(12);固硫助剂的加入可进一步提高固硫效果,KMnO_4提供活性氧,加快燃烧速度,同时也加快SO_2与电石渣的反应进程;Na_2CO_3则改变了电石渣的晶格结构,使其孔径的尺寸和分布都有利于固硫。中型规模测试试验与小型固硫实验结果一致,为工业化生产民用型煤提供了依据。     

制浆煤粉燃烧固硫添加剂的复配研究

对新汶原煤进行了TG—FTIR分析 ,确定了主固硫剂 ,进行了助剂对固硫率的影响研究。助剂M1、M2和M3分别提高固硫率 2 6 1 3 %、1 8 5 0 %和 1 3 5 0 % ,三者复配后的固硫率达到 5 8 7%。分析煤粉燃尽后的渣相及对固硫添加剂固硫机理的初探表明 ,助剂M1、M2能促进固硫反应的进行 ,并提高了渣的灰熔点 ,助剂M3对SO2 向SO3的转化起重要的催化作用     

钙基固硫剂在煤泥燃烧中的变化及固硫效果研究

为降低煤泥燃烧过程SO_2排放,以煤泥为原料,分别利用X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)分析煤灰中矿物组成和化学组成,研究了2种钙基固硫剂(CaCO_3、CaO)在煤泥燃烧过程中的演变行为和不同条件下的固硫效果。结果表明,当燃烧温度低于820℃时,2种固硫剂在燃烧过程中均主要转化为硬石膏和石灰,不与煤泥中的矿物质发生反应。当燃烧温度高于820℃时,固硫剂转化为硬石膏和生石灰,而生石灰又与煤灰中的SiO_2和Al_2O_3反应生成了钙黄长石。当燃烧温度超过1 000℃时,部分固硫产物CaSO_4发生分解,导致固硫率降低。煤泥和固硫剂混合制备成型煤,能够显著提高固硫效果。     

燃煤复合固硫剂的研究

燃煤产生的SO_2是我国大气污染的主要成分,为了有效控制SO_2的排放,提高燃煤固硫率,文章选取Ca(OH)_2做主固硫剂,攀枝花高硫煤为研究对象,实验温度为1000℃,采用单因素实验和正交实验研究助剂对燃煤固硫效果的影响,结果表明,添加剂的加入均不同程度的提高了固硫效率。进一步对煤样进行热重分析可知,加入助剂,燃烧由一段燃烧变成两段燃烧,煤样的燃尽时间缩短,煤样的燃烧特性有所改善。     

添加剂强化粉煤燃烧固硫剂的研究

文章选取CaCO3、Ca(OH)2质量配比=3∶2作为主固硫剂,用2%钙基(质量配比)的Na2CO3对其改性,利用蛭石作为固硫添加剂。在Ca/S=2.25的情况下通过固硫实验考察了主固硫剂以及添加剂的加入对固硫率的影响。实验表明:煤粉掺入该固硫剂在950℃下燃烧半小时,固硫率可以达到85%,该固硫剂主要由天然矿物所组成,具有来源广、成本低廉等优势,因而具有极高的应用价值和市场推广潜力。     

正交法在提高煤燃烧过程中固硫率的应用

影响煤炭燃烧过程中固硫效率的条件较多,主要针对原煤中全硫、固硫剂种类、钙硫摩尔比三个因素,以提高固硫率为试验指标进行三因素五水平正交试验。将煤样和固硫剂按照既定的正交表进行混合,按照国标(GB/T 212-2008)进行灰样的制备,采用库伦滴定法分别测定煤样和灰样中的硫,分别采用极差分析法和方差分析法对试验结果进行处理。试验结果表明:原煤中全硫是影响固硫率的主要因素,固硫剂种类对固硫率的影响最小,最优水平为原煤中全硫为1.48、固硫剂为Ca(OH)_2、钙硫摩尔比为1.1,固硫率可达到69.60%,满足陕西省洁净煤地方标准要求(甲类地区固硫率大于50%)。     

MHS系列燃煤固硫添加剂的研制

针对我国存在的大量以中小型层燃炉窑为主的燃煤现状 ,选取了 6种有代表性的动力煤样 ,对其中的硫受热析出规律和 Ca/S摩尔比对固硫率的影响分别进行了研究 ,重点探讨了 MHS系列固硫添加剂对提高高温固硫效果的作用。试验表明 ,仅加入钙基固硫剂时的高温固硫率只有 30 %左右 ,如果再加入 0 .6 %～ 1.2 5 %的 MHS系列固硫添加剂 ,高温固硫率均可达到 40 %以上 ;固硫添加剂的选择与煤种、煤质密切相关。     

添加剂La_2O_3对钙基固硫剂高温固硫效果的影响

以Na2CO3、MgO、Ca(OH)2为固硫剂,Fe2O3、Al2O3、La2O3为添加剂,对高有机硫煤的燃烧进行固硫研究,探讨固硫剂类型及用量、添加剂类型及用量、煤样粒度、固硫温度等关键因素对固硫效果的影响。结果表明,以Ca(OH)2为固硫剂、La2O3为添加剂,在煤样粒度为0.25mm、Ca(OH)2的用量为固硫煤样质量的10%、La2O3的用量为固硫煤样质量的1.0%、固硫温度为800℃的优化工艺条件下,高有机硫煤燃烧的固硫率为81.67%。     

循环流化床锅炉固硫剂的研究

研制开发了一种适合于循环流化床燃煤锅炉的固硫剂,以熟石灰[Ca(OH)2]和石灰石(CaCO3)混合作为主固硫剂,蛭石、珍珠岩和Na2CO3作为添加剂.并进行燃煤固硫试验,对其加入量、加入方式和燃烧温度进行了研究.结果表明,当Ca/S=2.25时,加入蛭石(9%蛭石/钙基)、珍珠岩(17%珍珠岩/钙基),并用少量Na2CO3调质,分别可以达到86.4%、84.8%的固硫率.     

氧化钙固硫性能的研究

研究了氧化钙（CaO）在煤燃烧过程中的固硫性能，讨论了燃煤的硫含量，温度、钙硫比以及添加二氧化铈(CeO2）对CaO固硫性能的影响，实验结果表明，随着煤中硫含量的增加，CaO的固硫率增大；CaO的固硫率在最佳固硫温度以下随温度升高而增大，超过最佳固硫温度则随温度升高而下降；同时还发现钙硫比在1：1以上时，CaO的固硫效果比较好，最佳固硫温度约为900℃；当温度为900℃且钙硫比为1：1时，CaO的最大固硫率可达到68％；CeO2的添加，可使最大固硫率提高约10％。     

钙基固硫剂对高硫煤固硫效果的研究

为降低高硫煤燃烧过程中SO_2等有害气体的排放,以木坦坝高硫煤为原料,分别利用CLS-2型库伦测硫仪和X射线衍射仪（XRD）分析钙剂固硫剂固硫率和煤灰中矿物组成,研究了3种钙基固硫剂（CaO、Ca(OH)_2、CaCO_3）在不同钙硫物质的量比情况下与木坦坝高硫煤混合燃烧过程中的演变行为和固硫效果。结果表明,Ca(OH)_2固硫效果优于其它两种固硫剂;800℃为Ca(OH)_2固硫作用的最佳温度,CaO固硫能力最强的温度点是900℃,CaCO_3固硫效率随温度增加而提升;钙硫物质的量比超过2.5之后固硫效果减弱,最佳钙硫物质的量比为2.5;XRD分析得出Ca(OH)_2作为固硫剂时,分解更多的CaO参与反应,故固硫效果佳。     

型煤固硫剂固硫特性的研究

利用石灰石，生石灰，电石渣，造纸废渣和赤泥作为型煤固硫剂，在燃烧温度为３００￣１０５０℃，钙硫比值为０．８９￣６．５３的范围内，对其燃烧固硫特性进行了试验研究，分别得到最佳固硫温度及加入量范围。试验证明，在模拟工业链条炉温度特性下，７种复合固硫剂的固硫效率比纯钙基固硫剂提高１２％￣２７％。     

水煤浆固硫剂的研究

实验分析了Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaCO3的固硫特性,根据不同固硫剂的热分解温度确定采用Ca(OH)2作主固硫剂用于环保固硫型水煤浆;分析了固硫剂的固硫机理,实验表明,当Ca/S=2.0时,水煤浆固硫率可达68.1%,解决了高硫煤的加工利用难题。     

灰岩固硫灰样晶相分析

固硫剂是固硫技术的关键。本文选取了自身含助剂的灰岩作为固硫剂,利用其助剂和固硫剂成分均匀分布的特点,使助剂的助固硫作用得以充分发挥。通过与传统固硫剂的固硫率的对比实验,固硫灰样的XRD图及SEM照片分析等方面对固硫效果进行评价。结果表明,灰岩中天然含有的助剂成分对CaO固硫有较大的促进作用,较普通固硫剂及含添加剂的复合固硫剂固硫效果好,高温下其固硫率高于传统固硫剂,且固硫灰样不易结渣。