文档介绍：山东大学硕士学位论文
摘要
着“国工业生产的飞速发展,燃煤产生的煤”型烟雾污染是大气环境保
护的工作重点。削减和控制燃煤污染,是我国能源和环保部门面临的严峻
挑战。常用的燃煤固硫剂是石灰系列固硫剂,其钙利用率较低,要达到一定的
脱硫效率、满足环保要求,需要的钙硫摩尔比为,这无疑要增加生产成
本。因此,必须再寻求经济实用的固硫剂以满足生产需要。在众多的新型固硫
剂中,贝壳以其独特的优势,受到人们的关注。
对贝壳的物化特性、固硫能力等进行深入研究,研究二氧化硫与贝壳气固
反应规律以及动力学特性,探讨并改进贝壳固硫性能以用于指导实践,合理选
择运行工况,提高脱硫效率,降低脱硫剂消耗,具有重大的经济环境意义彝
本文以实验为基础,选取四种贝壳和一种石灰石,研究不同运行参数包
括反应温度、反应时间、浓度等对贝壳固硫性能的影响,计算固硫反应
动力学参数包括初始反应速率、反应速率常数、反应级数、活化能,并通
过对反应动力学参数的分析研究运行参数对贝壳固硫性能的影响研究在锻烧
固硫同时进行与缎烧固硫分开进行两种反应情况下贝壳的固硫性能并计算固
硫反应动力学参数,对两种情况下的实验结果进行分析比较,并对照各自的微
观结构特性,通过对反应动力学参数的分析研究锻烧固硫同时进行与锻烧固硫
分开进行对固硫性能的影响选取不同种类的贝壳与石灰石进行固硫性能比
较,通过对反应动力学参数的分析研究其固硫性能的差异,并为贝壳的工业应
用提供理论依据。
必对实验数据进行分析后,得出以下结论反应初始阶段,化学反应是控
制固硫反应的因素,随着反应的进行,通过产物层的扩散逐渐成为
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固硫反应的控制因素贝壳固硫最佳温度为。在达到最高固硫温度
℃前,当反应温度升高时,固硫剂试样的反应速率常数及初始反应速率也随之
升高浓度与反应速率近似呈线性关系,初始反应速率随浓度升高而升
高粒径为的贝壳,在温度范围内时,初始反应
速率常数与温度有关,固硫反应的活化能均低于石灰石锻烧对固硫的影响随
时间变化,贝壳先锻烧后固硫和直接固硫形成的微观结构有较大差异贝壳的
化学成分对固硫性能有影响。
关键词贝壳锻烧固硫动力学特性
—
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阮
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场

卜

,
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符号说明
一反应气流中二氧化硫气体的浓度,酬,本文使用工程单位
耐
试样中的百分含量
反应速率常数,
氧化钙的摩尔质量,
分子量,
一试样颗粒半径,
一气体常数,
反应温度,
一反应时
一氧化钙的摩尔体积,
一硫酸钙的摩尔体积,
一样品中杂质含量
一反应面积,
一反应级数
一活化能
一试样的钙利用率,
一试样质量,
一初始反应速率,·
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绪论
引言
我国能源消费以煤为主,煤炭占各种化石燃料资源总储量的以上。煤
炭是我国最主要的一次能源。从年起,我国煤炭生产及消费量一直位居
世界第一。据预测,在今后年内,我国以煤炭为主的能源结构不会发生显
著变化
煤炭是一种低品位的化石能源,我国煤炭中灰分、硫分含量较高,大部分
煤炭灰分在左右,硫分含量变化范围较大,从一不等,
年全均含硫量为
随着我国工业生产的飞速发展,燃煤产生的煤烟型烟雾污染是大气环境保
护的工作重点。年度烟气排放中,工业排放量万吨,其中
的都是来自煤的燃烧。排放量从年的近万吨起,以后每年
平均增加近万吨。监测表明在全国个大中型城市中超标城市有
个,占
联合国环境规划署资助项目“将环境因素纳入能源规划”的研究结果表明,
按照中国目前的能源政策,到年和年,中国一次能源供应结构中煤
炭仍将分别占和。若不采取有效的削减排放措施,年中国
排放量将会达到万吨,将会给人们的生存环境带来极大的威胁。因
此削减和控制燃煤污染,是我国能源和环境保护部门面临的严峻挑战
目前国内外燃煤电厂采用的脱硫技术主要可分为三类,即燃烧前的原煤脱
硫,燃烧中脱硫及燃烧后的烟气脱硫。燃烧前脱硫方法主要为重力洗选煤法,
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该法脱硫效率低且只能除去煤中黄铁矿硫,因而使其应用范围受到限制烟气
脱硫是国外解决燃煤污染的主要技术之一,但由于其设备投资昂贵,运行
费用高,难以适合我国国情。燃烧中脱硫成本低,流程简单,从我国的国情来
看,实行燃烧中的炉内脱硫技术是经济可行的方法。燃烧脱硫的基本原理是加
入炉内的固硫剂与燃煤产生的二氧化硫气体反应,生成固体产物随炉渣排出炉
外。
常用的燃煤固硫剂是石灰系列