燃煤固硫燃烧特性及动力学研究

采用新汶原煤和阳泉原煤作为实验用煤,通过对几种钙基固硫剂的比较,选择使用Ca(OH)2作为主固硫剂.考察Ca/S的变化对燃煤固硫燃烧特性以及动力学参数的影响.采用T系、L系、Q系和Y系四大系列几种化学试剂作为添加剂,在确定实验温度1000℃,Ca/S为1.5的条件下,考察其对Ca(OH)2固硫能力的影响,以及固硫反应的燃烧特性和动力学参数的变化情况.     

一种再生铅低温清洁冶金的绿色工艺

提出了一种低温、低碳、无二氧化硫烟气排放、清洁环保的绿色再生铅冶金新工艺。该工艺以纯碱为熔盐介质,含铅次氧化锌烟灰为固硫剂,以焦粉为还原剂,在800～900℃还原固硫熔炼废铅酸蓄电池胶泥生产粗铅,同时以合格的硫化锌精矿回收锌。在理论分析的基础上,考察了熔炼温度、纯碱用量、氧化锌和焦粉用量对金属铅回收率及固硫率的影响。结果表明,在880℃、纯碱与固体物的质量比为2.84、氧化锌用量为理论量的1.1倍、焦粉与胶泥的质量比为16%的优化条件下,铅直收率为96.64%,总回收率为98.06%,94.70%的元素硫被氧化锌固定。     

使用固硫添加剂减少煤燃烧SO_2排放的研究

通过实验对影响钙基固硫率的各种因素进行了初步分析.结果表明,随着Ca/S比的增大,煤的固硫率逐渐升高,Ca/S比为2.5时,煤的固硫率最高;投放不同的添加剂时,当Ca/S比为2,NaCl、Na2CO3、Fe2O3的投放量分别为固硫剂的6%、3%、6%时,煤的固硫率最高;当炉温为1 000℃、粒度为0.1 mm时,煤的固硫率最高.此外,添加剂在煤燃烧过程中投放时的固硫率高于在燃烧前和燃烧后投放时的固硫率.本研究对促进固硫工艺的发展,并为分散式民用燃煤提供了理论和研究方法上的依据.     

复合型煤粘结剂的成型及固硫效果研究

采用一种新型复合粘结剂制备生物质型煤,并通过实验证明其可行性。该复合粘结剂主要由改性后的生物质和无机固化剂组成,采用SEM扫描电子显微镜和EDS能谱检测分析型煤的形貌结构和成分组成,研究复合粘结剂各成分对型煤成型的影响。燃烧前后元素分析得出该复合粘结剂对燃烧前后煤中硫元素的影响。结果表明,复合粘结剂增强了型煤的抗压强度;起粘结作用的主要元素为Mg、Cl;添加复合型煤粘结剂后,固硫率为34％,固硫最终产物为MgSO4,具有良好的固硫效果。     

碳酸钠固硫-直接测汞仪测定银精矿中汞

使用直接测汞仪检测银精矿中汞时,由于硫质量分数较高(可达30%以上),大量硫在高温下从样品中释放,会加速催化管失效。为解决这一问题,实验选用碳酸钠作为测定银精矿样品时的固硫剂,减少了样品中硫的释放,实现了碳酸钠固硫-直接测汞仪对银精矿中汞的测定。优化后的实验条件如下:称取0.10g样品(过150目筛)于样品舟中,加入0.20g碳酸钠搅拌均匀后,使用直接测汞仪测定,分解温度为650℃,分解时间为15s。汞量在2～20ng和20～500ng范围内其校准曲线的决定系数(R²)分别为0.999 6和0.999 3;方法检出限为0.001 2mg/kg。按照实验方法测定3个银精矿中汞,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.8%～6.1%;加标回收率为95%～103%。通过与原子荧光光谱法比对,测定值有良好的一致性。实验方法可为银精矿中汞的检测和后续环境评估提供重要的技术支撑。     

改性电石渣高温固硫性能研究

采用正交试验,添加4种单组分添加剂以及复配对电石渣进行改性,在高温条件下进行固硫实验,研究最佳添加量及改性电石渣对固硫率的影响。结果表明：在Ca/S摩尔比为1.8、固硫温度为1 000 ℃时,单组分添加剂和复合添加剂对改性电石渣固硫率都有不同程度的提高,复合添加剂Fe2O33%,MnO28%,K2CO36%,粉煤灰6%（占电石渣的百分比）的固硫效果最佳,其固硫率高达73.77%,较相同条件下未改性电石渣的固硫率提高18.67%。     

Combustion and Sulfur-fixing Performance of Pulping Black Liquor Coal-water Slurry

The effects of adding pulping black liquor and other additives to coal-water slurry(CWS) on the sulfur-fixing performance of the resultant mixture(pulping black liquor coal-water slurry) were evaluated. The experimental results demonstrated that the ash content of the black liquor coalwater slurry decreased as the addition of pulping black liquor in the mixture increased. Nevertheless, the addition amount should be appropriately selected to ensure that the black liquor coal-water slurry had a moderate calorific value. Addition of black liquor improved the combustion performance of CWS by lowering the ignition point and stabilizing the combustion process; moreover, the sulfur-fixation ratio after combustion increased by 12 to 16 percentage points than that of CWS, and the content of high-melting-point salt in the ash from CWS after adding black liquor was low. The sulfur-fixing ratio of CWS after adding a sulfur-fixing agent was effectively increased by 25 to 30 percenatge points, but with compromise of the fluidity and stability of the CWS; thus, the addition amount of a sulfur-fixing agent should be optimized.     

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。     

高温固硫物相硫铝酸钙在不同气氛下的固硫研究

分析了硫酸钙和硫铝酸钙的高温煅烧分解反应,研究了硫铝酸钙在氧气和二氧化碳气氛下的形成及分解规律,探索了煅烧温度和不同气氛对高温固硫的影响.在不同的气体体积分数下对氧化钙、氧化铝和硫酸钙的混合物进行了高温煅烧.试验结果表明,温度是影响硫铝酸钙分解的主要因素;在1 300～1 500℃下, 降低氧气体积分数和增加二氧化碳体积分数可以不同程度地抑制在高温下形成的硫铝酸钙的分解,硫铝酸钙固硫率能够达到39%以上;在1 400～1 500℃下,二氧化碳对高温下硫铝酸钙分解的抑制作用尤为显著.     

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。