喷钙与蒸汽回料脱硫在220t/h CFB锅炉中的应用

<正>1技术原理炉内喷钙脱硫属于石灰石干法脱硫,该项技术是将粉末状的钙剂吸收剂(主要是石灰石、白云石等)通过喷射装置喷入炉膛,利用钙基吸收剂在高温下快速煅烧生成的多孔CaO,在悬浮状态下与SO2反应生成CaSO4,随炉渣排出,达到脱硫的目的。C     

制备条件对钙基吸收剂同时脱除NO2／SO2的影响

测定了不同条件下制备得到的飞灰／Ca（OH）,水合吸收剂的比表面积和孔径分布,并在固定床反应器内进行了同时脱除NO2／SO2的实验。结果表明：飞灰和Ca（OH）2通过水合反应可以得到具有较高比表面积和更丰富孔隙结构的钙基吸收剂,较高的水合温度、较长的水合时间、适宜的飞灰／Ca（OH）2质量比和固液比以及较低的干燥温度,有利于提高吸收剂的比表面积、优化孔隙结构并增强吸收剂的脱硫脱硝活性。     

利用粉煤灰吸收剂对烟气脱硫脱氮的实验研究

开发了以粉煤灰、Ca(OH)2为基础物质的新型高活性吸收剂。采用固定床方式和管道喷射方式，实现了烟气脱硫脱氮。根据影响吸收剂吸收性能的若干因素，进行了脱除烟气中SO2和NOx的实验研究。在干法管道喷射烟气脱硫脱氮实验中，在较低钙硫比情况下，实验获得了84%左右的脱硫效率以及40%左右的脱氮效率。在实验的基础上，探讨了以粉煤灰为基础物质制备的高活性吸收剂脱除SO2和NOx的机理。指出了该方法的优势和应用前景，研究结果可为电厂烟气污染控制提供参考。     

醋酸钙镁高温脱硫脱硝实验研究

为了控制燃煤污染气体的排放，研究了醋酸钙镁脱硫脱硝机理。采用热天平研究醋酸钙镁高温煅烧质量变化特性，利用红外光谱仪定性分析煅烧析出气体，在一维沉降炉进行钙煤混燃脱硫脱硝实验。醋酸钙镁煅烧过程中析出丙酮气体，热力学平衡计算表明，低温下丙酮的热解产物主要以CO和CH4为主，而在高温下，热解产物主要以H2、CO和C2H2为主。高温煅烧后，钙基颗粒中空多孔，孔隙主要以中孔为主，比表面积主要集中在孔径为4.7 nm的孔，比表面积远大于石灰石钙基。一维炉实验表明，高温低氧有利于脱除NOx，而低温高氧有利于脱除SO2，高温下醋酸钙镁表现出良好的脱硫脱硝效果。因此，醋酸钙镁是一种具有同时脱硫脱硝能力的优良吸收剂。     

高分子过氧酸改性钙基添加剂烟气同时脱硫脱硝实验研究

二氧化硫和氮氧化物造成的大气污染问题关系到国民经济发展,尤其可持续发展,但目前普通吸收剂只具有单一脱除功能,不仅工艺繁琐,而且效率不高。文中采用高分子过氧酸对普通钙基吸收剂进行改性,使其在脱硫同时具有脱硝性能。与低分子双氧水相比,高分子过氧酸添加剂化学稳定性高,而且减少了爆炸等安全隐患。利用高分子过氧酸改性的钙基吸收剂进行烟气流化床同时脱硫脱硝实验研究,探讨了添加剂含量、反应温度、烟气湿度以及SO2和NOx浓度等各种因素对脱硫脱硝效率的影响,并确定了最佳工艺条件。该方法拓展了烟气净化技术的研究领域,丰富了脱硫脱硝工艺研究内容,与传统工艺相比,具有很好的应用前景。     

强电离放电制取·OH及其在烟气脱硫中的应用

为了解决目前气体电离放电脱硫方法存在的问题,采用强电场电离放电方法,以O2、H2O为原料制取高体积分数大产生量的·OH等活性碎片,注入烟气中氧化脱除SO2并生成酸。研究结果表明,在烟气温度65°C、·OH与SO2体积分数比为4时,SO2脱除率达到了83.4%;烟气温度升高致使脱硫率成直线下降,温度每增加10°C脱硫率约下降6%;烟气体积流量从0.6增加到2.4m3/h时,脱硫率变化<1%,脱硫率几乎为一恒定值。·OH注入脱硫技术能有效脱除烟气中SO2,整个过程不需外加吸收剂、催化剂,产物为硫酸,是一种资源化烟气脱硫的绿色新方法。     

半干法烟气脱硫灰水合制备高性能脱硫剂的可行性研究

在总结国内外对硫酸钙(CaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、氯化钙(CaCl2)在粉煤灰/Ca(OH)2系统中对水合产物脱硫活性影响研究的基础上,对存在争议的脱硫灰中的主要物质亚硫酸钙(CaSO3)在粉煤灰/Ca(OH)2系统中对水合产物脱硫活性的影响进行了试验研究,从理论和试验两方面证明了脱硫灰直接水合制取高活性脱硫剂的可行性。     

低温等离子改性复合钙基吸附剂烟气脱汞脱硫实验研究

为提高复合钙基吸附剂对Hg和SO_2的脱除效率,提出通过低温等离子技术改性复合钙基吸附剂,借助N2吸附和傅里叶红外光谱技术对吸附剂进行表征,分析低温等离子改性对复合钙基吸附剂表面理化特性的影响。在固定床吸附实验台上进行脱汞脱硫实验,探究了AC与Ca O质量比、水合条件对汞吸附效果的影响;在优化的实验条件下,探究了低温等离子改性时间和改性功率对复合钙基吸附剂脱汞脱硫的影响规律。实验结果表明:最佳实验条件下制备的复合钙基吸附剂具有良好的比表面积和孔隙结构,可以有效脱除烟气中的Hg和SO_2;低温等离子改性能够增加复合钙基吸附剂表面含氧官能团的数量,对吸附剂脱汞脱硫性能具有重要的影响,低温等离子改性复合钙基吸附剂可以明显提高吸附剂脱汞脱硫的效率;经40W低温等离子改性10 min后的单位质量复合钙基吸附剂对Hg和SO_2的吸附量相对于未改性的分别提高了33.10%和34.71%,低温等离子改性具有明显的优势,是一种具有较大发展潜力的污染物脱除方法。     

等离子体资源化模拟烟气脱硫的实验研究

针对目前传统烟气脱硫方法不能完全满足需要的情况,采用强电离放电的方法产生非平衡等离子体,进行了不外加吸收剂和催化剂的SO2脱除实验研究,该法在密闭的等离子体反应器中将SO2直接氧化为H2SO4,实现资源化脱硫且无二次污染。实验分别研究烟气的φ(H2O)、初始φ(SO2)、外加电压U、停留时间tr等因素对脱硫效率η的影响。结果表明,U=3.5 kV、气体流量Q=0.16 m3/h、φ(H2O)=2.1%t、r=0.85 s时,η可达80%。     

高活性吸收剂脱硫和脱氮实验及机理研究

为了实现同时脱硫、脱氮，制备了以粉煤灰、石灰、添加剂为原料、具有氧化能力的高活性吸收剂。在固定床、管道喷射进行了同时脱硫、脱氮实验，研究了影响吸收剂脱硫、脱氮效率的若干因素。探讨了高活性吸收剂脱硫、脱氮的机理。在Ca／(S N)为1．2时，SO2和NOx的脱除效率分别为86％和64％。产生的废物为干粉状。最佳的实验温度为55℃，湿度为5％。与传统的干法FGD相比，该工艺具有费用低、设备简单、废物易于处置等优点，可为工业化应用提供有益的参考。     

非钙基烟气脱硫技术

使用钙基吸收剂的烟气脱琉技术是控制燃煤SO2及酸雨污染最有效的技术，但如何处理日益增加的脱硫副产品是一个重要问题。目前主要采用抛弃法来处理使用钙基吸收剂脱硫后的石膏等副产品，既是硫资源的浪费，又占用大量土地．形成二次污染。介绍研究开发的以元素硫和硫酸等为副产品的非钙基脱硫技术．对以元素硫和硫酸等为副产品的几种脱硫技术进行综述，包括负载型CuO同时脱硫脱硝技术、SRT/ISPPA烟气脱硫工艺、使用Na化合物作为脱硫剂的联合化学一生物脱硫技术、以多孔介质吸附/脱附为基础的烟气脱硫技术及等离子体烟气脱硫技术等，介绍这些方法的原理投研究进展。     

水合石灰脱硫的实验研究

利用热天平对水合石灰脱硫影响因素进行实验研究发现:SO2浓度越高,吸收剂转化率越高,脱硫率下降;烟气流量越大,吸收剂转化率越高;低于临界温度时,吸收剂转化率随烟温升高而升高,随升温速度增大而增大;烟气中含有O2时,产物为硫酸钙,吸收剂转化率提高,脱硫率也增加。     

SO_2对钾基吸收剂干法脱除CO_2反应的影响机制

对钾基吸收剂在含有微量SO2气氛下的碳酸化反应特性进行研究。利用热重分析仪(thermogravimetric apparatus,TGA)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)以及硫酸钡重量法分析了烟气中的SO2对KHCO3分解生成的K2CO3吸收CO2的影响,导出了反应方程式。在含有微量SO2的模拟烟气中,K2CO3反应的产物为KHCO3和少量K2SO3。K2SO3的生成直接影响到K2CO3的利用效率以及循环利用次数。KHCO3、K2CO3·1.5H2O均不与SO2单独发生反应。K2CO3与SO2反应缓慢,其产物为K2SO3;K2CO3与SO2和H2O的反应中,除有K2CO3·1.5H2O生成外,也有K2SO3和K4H2(CO3)3·1.5H2O生成,水蒸气的存在加速了分析纯(nalytical reagent,AR)K2CO3的失效过程。     

同时脱硫脱硝过程中钙基吸收剂表面孔隙结构变化规律

低温潮湿环境下,吸收剂表面孔隙结构对其表面气固反应过程有着重要的影响。采用等温氮气吸附法对同时吸收SO2/NO2过程中Ca(OH)2颗粒表面孔隙结构的变化特性进行了测量分析。结合SO2和NO2在Ca(OH)2颗粒表面的吸收机制,该文探讨了吸收剂表面孔隙结构的变化机制。研究结果表明,反应产物的形成改变了吸收剂表面孔隙的孔形特征,但对比表面积和孔容的影响并不明显。在反应过程中,孔径大于30nm和小于7nm的孔逐渐减少,而孔径位于两者之间的孔隙数量逐渐增多。吸收剂颗粒表面新孔的出现一方面弥补了由于反应导致的比表面和孔容的降低,另一方面也改变了吸收剂表面的分形特征。孔隙表面的膨胀和产物的堆积是导致吸收剂表面孔隙收缩,孔形变化的主要原因。     

3种高效中温脱酸剂脱酸活性实验

燃煤烟气多种污染物一体化脱除技术采用脱酸剂与烟气中的SO_2、HCl等发生反应将其脱除。为筛选最佳的脱酸剂,本文搭建了基于陶瓷催化滤管的一体化脱除实验台架,实验考察了Na_2CO_3、NaHCO_3、Ca(OH)_23种脱酸剂的脱酸活性。结果发现:Ca(OH)_2对SO_2和HCl的脱除效率随着钙硫摩尔比的增加而提高,钙硫摩尔比为3时,脱硫效率达到85%,HCl脱除效率达到91%;Na_2CO_3与NaHCO_3对SO_2和HCl的脱除效率随着钠硫摩尔比的增加而提高,钠硫摩尔比为3时,Na_2CO_3的脱硫效率和HCl脱除效率分别达到90%和97%,NaHCO_3的脱硫效率和HCl脱除效率分别达到91%和98%。     

烟气脱硫过程中SO_2在碱性溶液中的溶解速率研究

介绍了测定SO2气体溶解度和溶解速率的装置及方法．分析了SO2在灰水、Ca（OH）2溶液和碱性废液中的溶解过程。探讨了如何提高湿法烟气脱硫效率以及如何选择高效而廉价脱硫吸收剂,并提出了建议。     

钙基强碱一体化脱硫装置的应用

在电厂烟气脱硫中,钙基强碱(石灰或电石渣)作为反应性能优异的脱硫剂,应用中出现了吸收塔结垢、石膏脱水困难等较多问题。从实际应用问题和反应机理研究入手,结合实验装置的数据,对新型钙基强碱吸收、氧化和结晶一体化脱硫装置进行了研究,开发出一体化氧化模块(IOM),并在上海漕泾热电有限责任公司应急锅炉供热工程脱硫项目改造中成功加以应用。此方法社会效益重大,特别适用于钙基强碱型吸收剂较为丰富的地区,在采用电石渣时还可以废治废,变废为宝,保护环境,达到效益最大化。     

臭氧结合钙基湿法脱硫脱硝的模拟分析

为探讨钙基湿法脱硫系统对高价态氮氧化物的脱除能力,从热力学和动力学的角度,对CaSO3协同吸收NO2与SO2进行了反应机理与吸收特性的模拟。构建了吸收反应的计算方法,分析了溶液pH值对传质速率的影响,计算得出吸收烟气体积与吸收浆液体积之比的临界值,模拟了不同NO2分压下NO2在Na2SO3和CaSO3溶液中的传质速率。通过数值模拟和试验测量进行分析结果的校验,得到了较好的一致性。根据计算和试验结果,Na2SO3溶液对NO2的吸收效率随pH值的下降而减少,而CaSO3对NO2的吸收效率随pH值变化不明显。研究结果对臭氧结合钙基湿法协同脱硫脱硝技术的研究发展及工业应用具有一定的参考价值。     

用臭氧氧化技术同时脱除锅炉烟气中NOx及SO2的试验研究

对臭氧氧化锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进行了基础试验研究，主要对臭氧的无催化热分解特性、臭氧与NO和SO2的氧化特性以及结合湿法洗涤的整体脱除效果进行了试验研究。研究结果表明臭氧在典型锅炉排烟温度150℃下10s内分解率为28%，该温度下臭氧的生存时间远长于其与NOx/SO2的动力学反应时间，对反应过程影响不大。在100~ 200℃范围内，臭氧均可以对NO进行高效氧化，在[O3]/ [NO]=1.0时，NO氧化率分别达到了85.7％和84.8％，随温度升高，臭氧的分解速度加快，NO氧化效率不断下降，至400℃时已无氧化能力。SO2与O3之间的氧化反应进行较弱，SO2氧化率最高达29.75%，有效温度为27~300℃。系统中加入200mL/m3的SO2对O3/NO之间的氧化反应影响不大。通过结合尾部湿法洗涤，在[O3]/[NO]=0.9时，脱硫效率接近100%，脱硝效率达到86.27%。     

钙基固硫剂对水煤浆性能影响的研究

脱硫型水煤浆是一种新型的清洁水煤浆,在燃烧和气化过程中具有固硫作用,但固硫剂对水煤浆性能有一定影响。文中针对新汶水煤浆,在添加不同钙基固硫剂、不同Ca/S比时对水煤浆的粘度、稳定性、流变性和硫析出特性等进行了研究,结果表明固硫剂不会对水煤浆流变性本质产生影响,水煤浆仍然呈现为假塑性流体,但其粘度会增加,稳定性有所下降。无机钙对水煤浆性能影响要小于有机钙,在Ca/S=2时,添加无机钙后水煤浆粘度为1000~1200mPa·s。添加CaCO3(Ca/S=2)的水煤浆在1000oC燃烧,硫的析出率由98%下降到52%。