SW型复合固硫剂研制及影响因素研究

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本文介绍了国内外固(脱)硫技术的发展概况,指出燃烧中脱硫费用虽低,但常用燃煤钙基固硫剂高温固硫率低,主要原因在于固硫剂CaO的烧结及固硫产物CaSO4的分解;这可以通过添加助剂等来提高固硫率。 利用化学方法,分析了原煤硫分形态及在燃烧过程中SO2的析出规律,为SW型复合固硫剂的研制提供基础。针对钙基固硫率低的主要原因,着重从抑制固硫产物的分解、增强氧化钙活性及促进耐高温复盐的生成方面下功夫,成功开发出一种高效矿物固硫剂-SW型复合固硫剂。 采用化学分析、热重分析(TG-DSC)、X-射线衍射(XRD)、电子探针-能谱分析(EPMA-EDS)、显微镜等方法,结合热力学分析及宏观实验研究,得知SW型高温复合固硫剂中各固硫组分提高固硫率的主要原因为:主固硫剂Ca(OH)2和CaCO3分别在低温和高温下固硫能力强;助剂A使部分CaSO4生成了更有热稳定性的复合固硫产物硫铝酸盐(3CaO.3Al2O3.CaSO4);助剂B和C在一定程度上缓解了固硫产物CaSO4高温下的分解和固硫活性物质CaO的高温烧结僵化;增大了固硫剂的比表面积和孔连通等,提高固硫反应接触面积和反应速度从而提高固硫率。 以理论分析为基础,实验确定了影响SW型复合固硫剂固硫率的一些相关因素。 最后通过工业试验证实了使用SW型固硫剂,采用LIFAC(炉内喷钙和氧化钙活化)工艺取得了满意的脱硫效果,脱硫率达到90%(包括水膜除尘脱硫部分)。通过成本估算,与常用的固硫技术成本及综合性比较,得出LIFAC法中采用SW型复合固硫剂具有脱硫率高、投入费用低等优点,有良好的应用前景。
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