镁系废弃物作为型煤添加剂的实验研究

利用盐湖镁盐和金属镁渣分别作为型煤黏结剂和固硫剂,研究了盐湖镁盐和金属镁渣对型煤性能的影响.结果表明,盐湖镁盐作为型煤黏结剂可以显著提高型煤的强度和防水性能,随添加量的增加,强度逐渐提高,添加量为6%时,型煤的抗压强度达528N/ball,跌落强度可达86%;金属镁渣可以提高型煤的固硫率,随着添加量的增加,固硫率不断提高,降低了型煤在燃烧过程中释放的SO2排放浓度,添加量为6%时,型煤固硫率为74%,SO2最高排放浓度是751mg/m3.     

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。     

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。     

添加剂抑制CaSO4高温分解的TG-FTIR研究(Ⅱ)碳酸盐系列

如何提高固硫产物 Ca SO4高温的热稳定性 ,从而提高以钙基固硫剂为主固硫剂的高温固硫率 ,成为燃中固硫的关键问题 .采用 TG- FTIR联用技术 ,在线测定了各种碳酸盐添加剂对固硫产物 Ca SO4在高温下 ( 1 0 0 0℃～ 1 45 0℃ )热稳定性的影响规律 .结果表明 ,添加一定比例的Na2 CO3 ,Ba CO3 ,Sr CO3 和 Mg CO3 对固硫产物 Ca SO4晶体在高温下的分解有明显的抑制作用 .     

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。     

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。     

钠基固硫剂在低阶煤中的固硫机理研究

在低阶煤中对Na HCO3的燃烧固硫作用进行了考察,并以弱黏煤为主要研究对象,进一步考察了不同Na HCO3添加量及燃烧温度下弱黏煤的燃烧固硫率,并对Na HCO3的固硫机理进行了分析和讨论。研究发现,Na HCO3的最适固硫温度为900℃,且随着Na/S比的增大,燃烧固硫率逐渐提高,当Na/S比为2.0时,燃烧固硫率和Na基固硫剂利用率分别为90.57%和65.83%,效果最好。结合XRD和TG-MS表征分析表明,Na HCO3固硫机制的反应历程为Na HCO3→Na2CO3→Na2SO3→Na2SO4。     

固硫剂的制备

简述了固硫剂固硫技术的机理,通过对当前几种固硫剂进行分析比较,提出在一定的温度下由电石渣和Fe2O3制得的复合固硫剂具有较好的固硫效果,固硫效率可达70．11％,其最佳Ca、S比为2．5：1,Fe2O3的最佳用量为0．6％(质量分数),并对用炼钢炉渣替代Fe2O3制得的复合固硫剂的固硫效率进行了实验,结果表明,两者的固硫效果大致相同,炼钢炉渣完全可以作为固硫剂的催化剂。     

Fe2O3改性电石渣高温固硫性能的研究

利用工业废弃物电石渣,经适当预处理,并掺入适量的Fe2O3对电石渣进行改性,配制成新型复合固硫剂。在高温条件下进行了固硫实验,达到了较为理想的固硫效果。研究了影响改性电石渣高温固硫效果的因素,分析了该改性电石渣的固硫机理。结果表明,改性电石渣高温固硫的适宜条件为:煤燃烧温度1200℃、Ca/S=2.2、改性电石渣的粒径为100目。在该条件下,对实验用烟煤(含硫量2.92%)燃烧20min,其高温固硫率高达88.5%,较相同条件下的普通钙基固硫剂的固硫率提高30%以上。     

煤炭燃烧中添加固硫剂及固硫助剂的研究

介绍了当前煤炭脱硫技术现状和煤炭燃烧中的固硫原理,对含有较高有机硫的铜川煤进行了固硫实验研究;在900℃燃烧时,分别添加不同固硫剂和固硫助剂的试验结果表明,选用Ca(OH)2固硫剂时,固硫率可达到70.29%,如同时添加固硫助剂Fe2O3时,固硫率可达到73.91%。     

高硫煤限产的可能性及环境与经济评价

对中国高硫煤限产的可能性和环境与经济评价进行了分析研究, 认为限制高硫煤的生产可有效减少二氧化硫的排放, 而对全国煤炭产量影响不大。分地区的对１１２ 个高硫煤矿进行限产分析, 得出先限产１８．５８ Ｍｔ 高硫煤, 可减排二氧化硫１．３４ Ｍｔ, 涉及职工１７ 万人, 需一次性安置资金３３ 亿元。推算全国可限产高硫煤８２．４０ Ｍｔ, 减排二氧化硫５．５７ Ｍｔ,占全国总排放二氧化硫量的２４ ％ 。     

新型催化裂化烟气硫转移剂的研究开发

采用溶胶法制备FP-DS硫转移剂,考察了固溶体尖晶石的结构、焙烧温度、水热老化和过渡金属的引入对硫转移剂的影响,以及降低磨损指数的各种方法。结果表明,FP-DS硫转移剂能有效降低再生烟气中SO₂含量,对SO₂的吸附率在60%以上,解吸效果接近100%,磨损指数在3.5%·h^-1以下。该助剂的使用对催化裂化产品的分布和质量无明显影响。     

可燃生活垃圾气化Ca-Fe复合金属氧化物的原位固硫性能

气化技术可有效缓解因可燃生活垃圾产量不断增加而衍生的环境问题,但仍需要对气化产生的H₂S和SO₂进行脱除以降低硫污染物排放风险。可燃生活垃圾组成的复杂性决定了需要开发适宜的双效固硫剂以对H₂S和SO₂一步脱除。原位固硫指将气化原料与固硫剂预先混合,气化与硫脱除同时进行且硫污染物被固定于灰渣中。本文使用聚苯乙烯颗粒、木屑等典型组分配制可燃生活垃圾作为气化原料,以CO₂为气化剂,采用球磨法制备了一系列Ca-Fe复合金属氧化物作为固硫剂并对其原位固硫性能进行了研究。结果表明,在600℃气化温度下,Ca-Fe复合金属氧化物中的CaO/Fe₂O₃比例对固硫率产生影响,且两者质量比为1∶1时固硫性能最佳,固硫率可达82.65%。作为对比,CaO和Fe₂O₃单一组分固硫率仅分别为65.57%和74.12%。BET、SEM等分析表明CaO、Fe₂O₃球磨形成复合金属氧化物时产生相互作用并影响粒径分布、孔径、比表面积等物化性质,且能够改善固硫剂的烧结现象,质量比为1∶1时综合作用效果最优。     

煤燃烧时形态硫的析出及钙基添加剂的作用

在固定床反应器上进行了大同烟煤以及添加钙基固硫剂的样品在不同氧气浓度、不同升温速率下的燃烧实验.对所得到的SO₂逸出曲线采用Gaussian拟合,得到了各形态硫燃烧形成SO₂的温度范围以及影响形态硫逸出的反应条件.结果表明：随着升温速率增加,各形态硫燃烧释放SO₂的温度向高温区移动.氧气浓度升高,各形态硫燃烧释放SO₂的温度提前,而且它们之间的温度间隔缩小.加入的钙基添加剂中,CaO和Ca(OH)₂具有较高的固硫能力,而CaCO₃由于与SO₂反应困难,在低温阶段没有固硫效果;相反,由于它的催化作用,在低温阶段甚至促进了SO₂的释放.机械搅拌法和超声搅拌法加入的Ca (OH)₂由于高分散性,表现出比机械混合更好的固硫效果,其中超声的作用尤其明显.实验证明,固硫中间体CaSO₃在进一步燃烧形成CaSO₄的过程中会释放出一定量的SO₂.     

微生物培养液脱H2S及副产物的性质

以氧化亚铁硫杆菌培养液和酸性Fe2（SO4）3溶液为吸收剂,采用优化的工艺条件进行了H2S的脱除实验,并对微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺的相关性质进行了测定分析,以期为工业应用中硫磺回收工艺的设计提供参考。实验结果表明：采用微生物培养液脱H2S比单纯使用酸性Fe2（SO4）3溶液的效果好,反应进行45 min后,脱硫率仍可保持在90%以上;微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺颗粒不溶于水,微溶于乙醇,完全溶于二硫化碳和四氯化碳,密度为1. 90 g·cm-3,熔点为121℃;该颗粒为不规则球形,在溶液中极易发生团聚现象,加入分散剂后测得平均粒径为5. 09 μm;该副产物硫磺具有亲水性,在工业应用上优于具有疏水性的升华硫和酸性Fe2（SO4）3溶液脱H2S产生的硫;该副产物硫颗粒在溶液中的沉降速度为0. 125×10-2 m·s-1。     

CuO/Al2O3吸附SO2后的氢再生及一体化回收硫磺：表征与机理

吸附SO2饱和的CuO/Al2O3可在400℃下的尾气循环过程中用还原剂H2对其再生. 在热重仪上进行程序升温还原再生实验,以考察尾气循环过程中吸附剂上Cu和S的相态变化. DTG曲线上分别于280和330℃处出现失重峰,表明吸附剂上的CuSO4在H2气氛中依次被还原为CuO和Cu. XPS表征结果则显示吸附剂上CuS由SO2和Cu反应生成. 在400℃、进口气H2/SO2摩尔比为1.5时的硫磺制备过程中,以H2再生后的CuO/Al2O3作催化剂,可获得50%以上的硫磺产率,表明在吸附剂的H2再生过程中生成的CuS是硫磺制备过程的催化剂.     

水泥生产工艺中新型脱硫剂的研究与应用

本文针对目前水泥企业现用的一些脱硫装置、脱硫工艺和脱硫技术进行对比和研究,开发了一种新型高效的中性脱硫剂,该脱硫剂在中低温状况下,降低碱性成分和SO_2的反应温度,促使SO_2在预热器中被生料充分吸收,达到固硫和降低SO2排放的目的。     

固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/ZrO_2-M_xO_y(M=Al,Ti,Cr,Mn,Fe)的研究

以ZrOCl2 ·8H2 O、AlCl3、Ti(SO4 ) 2 、CrCl3、MnSO4 、FeCl3为原料 ,通过NH3·H2 O共沉淀、c〔(NH4 ) 2 S2 O8〕 =0 50mol/L浸渍 ,60 0℃焙烧 3 0h制得S2 O82 - /ZrO2 MxOy(M =Al,Ti,Cr,Mn,Fe)系列固体超强酸催化剂 ,用XRD、EBT、流动Hammett指示剂法和化学分析法测定了其晶型结构、比表面积、酸强度和硫含量 ,用乙酸和正丁醇的酯化反应研究了样品的催化活性。结果表明 :S2 O82 - /ZrO2 MxOy中ZrO2 主要以四方晶相 (tetragonalphase)存在 ,MxOy高度分散 ,样品的比表面积 89 0～ 1 1 4 5m2 / g,酸强度H0 <- 1 4 52 ,w(S) =3 1 6 %～ 5 1 2 %。样品对酯化反应表现出较高的催化活性 ,在反应条件为 :0 1 7mol乙酸、0 33mol正丁醇、1 0g催化剂、8 0mL环己烷 (带水剂 ) ,回流温度反应 2 0h ,乙酸的转化率可达 88 5 %～ 97 1 % ,在同样反应条件下 ,没有催化剂时乙酸的转化率仅为 2 9 6 %。催化剂易回收而且能重复使用 ,具有良好的活性稳定性     

促进剂对回收镍电解阳极泥中硫的影响研究

采用热过滤法并加入促进剂来回收镍电解阳极泥中的元素硫。主要研究了促进剂的种类、热过滤温度、渣剂质量比、保温时间对回收镍电解阳极泥中的元素硫的影响。结果表明:采用单一促进剂CZ,硫回收率为77.93%;采用单一促进剂TMTD,硫回收率为78.4%;采用TMTD与CZ的复合促进剂,TMTD与CZ的质量比为2∶1,温度为165℃,保温时间为30 min,硫回收率最高可达91.2%。     

水热法脱除碳酸锂中微量硫杂质的研究

以工业级碳酸锂为原料,采用水热法脱除其中的微量硫杂质制备电池级碳酸锂,探究了水热温度、水热时间对硫杂质脱除效果的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等方法对产物形貌和结构做了表征。研究结果表明,硫杂质主要以Li2SO4形式存在,吸附在碳酸锂表面;水热过程改善了碳酸锂的结晶性,减少了晶体表面活性位点,降低了表面硫杂质的吸附量。在温度为140 ℃、水热反应4 h后碳酸锂质量分数提高至99.8%,SO42-的质量分数降至6.30×10-4,均符合电池级碳酸锂行业标准（YST 582—2013）。