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《天津大学》 2006年
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粉煤灰水热化合反应制备钙基烟气脱硫剂

王晋刚  
【摘要】: 传统烟气脱硫剂,如Ca(OH)2、CaO,在进行脱硫操作时容易出现脱硫剂用量大、利用率低等问题。粉煤灰-Ca(OH)2水热化合反应制备一种新型钙基脱硫剂,具有较大的比表面积、较高的持水性、较强的对SO2反应吸收性能。应用于脱硫过程可以克服传统脱硫剂的弊病,降低脱硫系统的运行费用。 以这种新型钙基脱硫剂为研究对象,对制备工艺条件优化、激发剂应用、水热化合反应动力学、脱硫剂物性表征、制备放大试验等方面进行系统研究,为钙基脱硫剂的生产和应用提供理论依据。 第一,通过正交试验、单因素试验、均匀试验,分析了不同因素对钙基脱硫剂比表面积的影响,并结合实际操作确定了优化制备条件。制备的钙基脱硫剂比表面积达90.256m2/g,是纯Ca(OH)2的七倍以上,具有较高的性能。 第二,通过研磨、筛分等物理活化方法和加入硫酸盐、碱、可溶性盐等化学活化方法,激发粉煤灰活性,提高钙基脱硫剂比表面积。试验结果表明:比表面积大、粒径小的粉煤灰样本火山灰活性高,相同条件下制备的钙基脱硫剂比表面积大;制备过程中,适当加入化学激发剂能显著提高粉煤灰活性及钙基脱硫剂比表面积。 第三,以固相反应动力学理论为依据,分析了粉煤灰-Ca(OH)2水热化合反应动力学特性,将反应过程划分为三个阶段,同时得到了具有较高精度的主要反应阶段的动力学表达式并通过试验确定不同物料配比下的动力学参数。 第四,对不同水热条件下制备的钙基脱硫剂的物理性能和SO2反应活性进行测试。试验结果表明:优化条件下制备的钙基脱硫剂钙基利用率达85.13%,是纯Ca(OH)2的三倍,具有较好的SO2反应活性。 第五,通过放大试验考核工艺制备试验结果,放大误差满足工艺放大要求。采用相对简单的工艺流程制备具有较高性能的钙基脱硫剂,以适应烟气脱硫市场需求。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X701.3

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