小颗粒石灰石煅烧制备高活性度石灰的研究

研究了石灰石粒度、煅烧温度和时间对小颗粒石灰石煅烧制备高活性度石灰的影响。结果表明：同工业立窑煅烧块状石灰石相比,用小颗粒石灰石煅烧,能大幅提高石灰的活性度,并能明显缩短煅烧时间、降低煅烧温度。     

水泥熟料流态化煅烧工艺研究进展

综合介绍了水泥熟料流态化煅烧工艺的研究进展，对三种典型的流化烧成系统的原理、工艺流程和试验结果进行了简要的总结和分析，分析了水泥熟料流态化煅烧工艺的优点和目前存在的问题，并对其在未来水泥工业中的地位给予了应有的评价。     

石灰石煅烧产物活性分析

为有效利用小颗粒（~10 mm）石灰石,采用静态煅烧的方法对粒径为0.5~10 mm的石灰石进行煅烧,分析了煅烧温度、煅烧时间、石灰石粒径对煅烧产物活性的影响。结果表明煅烧温度和煅烧时间对石灰活性都有影响,煅烧温度低、时间短,石灰石煅烧不完全,石灰活性差;煅烧温度高、时间长,石灰石又容易过烧,石灰活性依然不高,且温度越高过烧出现的越快;石灰石在950 ℃煅烧60 min得到的产物活性最佳;石灰石粒径对煅烧产物活性有影响,石灰活性并未随着石灰石粒径的增大而呈现单一趋势,大致是先增大后减小,实验中石灰活性最佳的石灰石粒径是2~3 mm。     

关于石灰石的煅烧及其改进

本文讨论了煅烧石灰石的块度和煅烧速度,并根据斐那司理论计算了配焦比,以完善石灰窑的操作管理.     

用碳酸钙渣煅烧活性石灰石试验研究

磷石膏制备硫酸铵会产生新型化工副产品碳酸钙渣,某集团采用高固气比悬浮态煅烧-冷却技术对硫铵废渣进行煅烧制备活性石灰石,期望得到表观分解率为96％以上的煅烧产品,且表现出较高的活性.本文分析了该配套产品的性能,就系统运行情况进行分析,研究了原料质量、粒度、燃煤质量及风量对系统的影响,针对生产中的问题提出相应的解决措施,并对生产线的优化改进提出建议,为后续的工业生产做理论指导.     

大颗粒流态化水泥熟料煅烧试验研究

为进一步提高熟料质量，降低煅烧热耗，减小污染，开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧工艺。在热态模型装置上，采用平均粒径4mm的大颗粒物料，进行了流化床煅烧试验研究，并煅烧出较高质量的水泥熟料。同时，初步取得了在高温下检测和控制料流化状况的方法，即通过检测和控制流化床压降，能够实现高温流化床的稳定运行。证明了可以利用流经床来煅烧水泥熟料。即用流化床反应器来代替传统水泥生产中的回转窑和立窑煅烧设备，从而达到降低能耗、提高质量、减小污染的目的。     

Caroline石灰石煅烧的实验研究

运用热重分析仪进行的煅烧实验中Ｃａｒｏｌｉｎｅ石灰石粒径分布在５３ｕｍ至１．０ｍｍ之间,二氧化碳的分压和总体压力在一定范围内,实验温度在７００℃～９００℃之间,结果表明,在上述条件下,Ｃａｎｏｌｉｎｅ石灰石的颗粒尺寸对煅烧反应速度没有影响。这是因为颗粒的爆裂使大颗粒的扩散阻力低。颗粒爆裂是否是热能诱致破碎或者暗碳酸镁在低温下分解的结果,还有待研究。根据各种二氧化碳分压下的Ｃａｒｏｌｉｎｅ石灰石煅烧     

以无烟煤煅烧石灰石操作体会

本文总结了以块末混合无烟煤煅烧石灰石在操作控制方面的经验,提出了衡量石灰窑操作优劣的四项经济技术指标是碳酸钙分解率、有效分解率、窑气CO_2浓度和石灰窑热效率;同时就分解率和有效分解率的关系进行阐述;给出了与煤率公式对应的窑气CO_2浓度计算式。分析了原、燃料质量、粒度对操作的影响;指出确保进窑原、燃料数量准确,均匀分布是维持正常操作的基本条件之一;介绍了返石集中进一座窑的作法及效果。     

钡盐行业石灰石煅烧机理的探讨

对碳化法生产碳酸钡用石灰窑内石灰石的煅烧机理，燃料燃烧机理以及石灰石煅烧过程中的次生反应机理进行了详细的分析。     

循环流化床锅炉内石灰石同时煅烧/硫化反应模型研究

循环流化床锅炉内石灰石分解、脱硫发生的是同时煅烧/硫化反应。建立了石灰石同时煅烧/硫化反应的随机孔模型,综合考虑石灰石的分解、烧结和硫化,且CaO硫化反应基于CaSO₄产物层固态离子扩散模式。模型计算结果与实验测试结果吻合良好,并采用该模型研究了同时煅烧/硫化反应的特性。石灰石的同时煅烧/硫化反应包含连续的质量下降阶段和质量上升阶段,且质量最低点随着SO₂浓度的增加而升高。石灰石颗粒的煅烧反应发生在颗粒的壳层内,煅烧反应更符合区域反应模型而不是均相反应或缩核反应模型。煅烧环境中的SO₂与CaO层反应生成CaSO₄,导致CaO层内孔径和孔隙率减小,CO₂外扩散阻力增大,从而导致煅烧反应减慢。颗粒硫化反应速度随时间减慢,主要是颗粒内SO₂耗尽导致的,颗粒外层不断积累的CaSO₄减小了SO₂扩散通道,增加了SO₂孔内扩散阻力,使颗粒内SO₂耗尽区不断增大,颗粒的硫化反应速度不断下降。     

富氧燃烧气氛下石灰石煅烧/硫化特性及模型模拟

利用自制恒温热重装置,模拟循环流化床富氧燃烧气氛,进行了石灰石同时煅烧/硫化实验,并通过对煅烧/硫化产物孔结构以及硫化产物电导率的测量,探讨了硫化反应机理。相比石灰石先煅烧成CaO再硫化,吸收剂孔隙更容易堵塞且更早进入到产物层扩散控制阶段;产物层扩散控制阶段固态离子扩散率更高,可获得更快的硫化速率和更高的最终钙转化率。烧结会极大影响CaO的钙转化率,尤其当温度高于950℃时;粒径效应显著,随石灰石颗粒粒径减小最终钙转化率明显提高;SO₂浓度提高有助于最终钙利用率的提高。建立了晶粒-微晶粒模型,对不同温度、粒径、SO₂浓度条件下石灰石同时煅烧/硫化特性进行了数学模拟,模拟结果与实验结果较为吻合。     

高海拔地区石灰石煅烧与窑气净化过程特点

对高海拔地区石灰石煅烧及窑气净化过程进行了分析,认为高海拔地区与低海拔地区相比,有其较明显的特点,在高海拔地区进行设备选型时必须考虑其特点。     

H2O和SO2对CFB内石灰石同时煅烧/硫化反应中煅烧动力学的协同作用

采用自制恒温热重分析仪,研究了CFB工况下石灰石同时煅烧/硫化反应中H₂O和SO₂对石灰石煅烧动力学和孔结构的协同作用。煅烧环境中的H₂O能够促进石灰石的分解,但SO₂会减慢石灰石分解速度,且测试发现SO₂使煅烧后颗粒的孔容积下降,分解反应的效率因子减小。基于此提出SO₂减缓煅烧反应的机理：高温下,石灰石颗粒外层首先分解并生成多孔CaO层,其中的孔隙作为内部CaCO₃分解产生CO₂的外扩散通道,当煅烧气氛中含有SO₂时,颗粒的CaO层与SO₂反应生成CaSO₄,堵塞了CaO中的孔隙,增加了CO₂扩散的阻力,从而减缓了其分解速度。当石灰石在含有15% H₂O和0.3% SO₂的环境中分解时,其分解速度比不含二者的环境下快,而比含15% H₂O但不含SO₂的环境下慢,说明H₂O和SO₂对改变石灰石分解的速度有协同效应,但15% H₂O的作用比0.3% SO₂的作用更大。对效率因子的计算表明,该现象可能由于石灰石煅烧反应的速度控制步骤中本征反应速度的影响比扩散阻力的作用更大,而H₂O能够直接加速煅烧反应的本征速度。温度、粒径等均能够影响石灰石同时煅烧/硫化反应的中的煅烧速度。H₂O还能够促进CaO的烧结,并且H₂O和SO₂在降低石灰石煅烧产物的孔面积和孔容积上具有叠加效应。     

流化床锅炉内石灰石同时煅烧/硫化反应中煅烧动力学特性

采用恒温热重实验台研究了循环流化床内石灰石同时煅烧硫化反应中煅烧反应与硫化反应的相互作用。当煅烧环境中存在SO₂时,煅烧反应与硫化反应同时发生,并在颗粒中生成CaSO₄。与纯煅烧工况相比,在含有SO₂的气氛中煅烧石灰石时,颗粒的质量下降速率降低,而煅烧终质量升高。SO₂的存在能够降低石灰石的煅烧速率,而且在0～0.3%的范围内,SO₂浓度越高,煅烧越慢。对该现象提出以下机理：当煅烧过程中存在SO₂时,SO₂会与正在煅烧的石灰石颗粒的CaO层发生硫化反应生成CaSO₄,所生成的CaSO₄会堵塞颗粒的孔隙,增加CO₂的扩散阻力,进而减慢煅烧反应速率。对煅烧产物孔结构的测试和计算表明在同时煅烧硫化中部分孔隙被堵塞、封闭,孔内CO₂有效扩散系数下降,证明所提出的机理能够合理解释SO₂对石灰石煅烧的减缓作用。随着粒径由0.4～0.45 mm减小到0.2～0.25 mm,无论反应环境是否存在SO₂,石灰石的煅烧速率均加快。温度对煅烧速率有明显的影响,850℃下SO₂对石灰石煅烧速率的减缓程度大于880℃,这可能是由于880℃下CaSO₄对颗粒孔隙的堵塞作用下降导致的。     

同时煅烧硫化反应中石灰石微观孔结构演变特性

采用自制恒温热重实验装置,测试了石灰石同时煅烧硫化反应的煅烧动力学特性和颗粒孔结构演变特性,探讨了孔结构演变机理。当煅烧环境中存在SO₂时,石灰石颗粒煅烧的同时发生硫化反应。煅烧环境中SO₂的存在降低了石灰石煅烧速率。与纯煅烧相比,同时煅烧硫化反应的比表面积和比孔容增长均较慢,比表面积和比孔容分布曲线均较低,且在反应后期直径2～8 nm内小孔的比表面积和比孔容随时间降低。提出了描述石灰石同时煅烧硫化反应过程中微观孔结构演变的模型：石灰石颗粒的煅烧由颗粒的表面向内进行,在煅烧前期（0～75 s）,少量CaSO₄在CaO表面生成,小部分孔隙被CaSO₄堵塞,CaSO₄对煅烧速率和孔结构的影响较小;在煅烧中期（75～225 s）,CaSO₄厚度和覆盖面积不断增加,堵塞孔体积增加,CO₂的扩散阻力增加,导致石灰石的煅烧速率下降;煅烧后期（225～300 s）,由于CaSO₄的不断积累,孔隙堵塞加剧,且堵塞主要发生在小孔上。对煅烧过程堵塞孔体积的计算表明,在煅烧前期和中期孔堵塞现象已经发生,在反应后期孔堵塞体积快速增加。     

采用动态煅烧炉煅烧碳酸钙的探讨

论述了动态煅烧碳酸钙的煅烧工艺过程及采用动态煅烧装置所做的工业性实验,通过实验表述了采用动态煅烧烧制的制品具有产品容度大、消化快、活性高、煅烧温度稳定、产品质量稳定等优点,是一种先进的煅烧工艺。     

A method of evaluating limestone reactivity with SO2 under fluidized bed combustion conditions

The reactivity of limestone with sulphur dioxide has been evaluated during conditions similar to those existing in a fluidized bed combustor using a fixed-bed quartz reactor. The reactivity of up to 11 particle sizes of 2 limestones were evaluated, and an exponential decay function was found to best describe the rate behaviour versus conversion of CaO to CaSO₄. The two constants in the exponential decay approximation could both be expressed as functions of particle size. Subsequently, the limestone reactivity as a function of both size and conversion could be reasonably well described by a total of 4 to 6 constants. An analytical sulphur capture model for fluidized bed boilers (FBB) that incorporates this type of reactivity function is proposed.