收藏本站
《浙江大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钙基脱硫剂反应性能评价体系及反应机理的研究

刘妮  
【摘要】: 煤炭是中国的主要能源,煤燃烧后排放的SO_2所造成的大气污染已经成为一个相当严重的问题,对燃煤固硫问题进行深入研究,控制SO_2污染排放已势在必行。目前脱硫效率的提高主要有两条途径:脱硫工艺的改进和脱硫剂性能的改善,其中脱硫剂的反应性能是影响脱硫效果的重要因素,因此脱硫剂品种的选择和改善脱硫剂的性能成为日益关注的焦点。本文通过大量的实验和理论分析对脱硫剂的反应性能进行了深入系统的研究。 本文选取了三种石灰石和两种贝壳作为脱硫剂,建立了一套干性条件下脱硫剂反应活性测定的小型流化床反应器试验台架,对五种脱硫剂的硫化反应性能进行了研究。并利用扫描电镜(SEM)和压汞分析等微观手段研究了各种脱硫剂在反应前后的表面形态及其孔结构特性,讨论各种脱硫剂脱硫反应特性的差别以及导致这些差别的物化因素。结果发现脱硫剂的反应活性是受多方面因素的影响,而且这些因素之间是相互关联,同时起作用的。通过实验分析认为脱硫剂反应活性的差异可以解释为孔结构的不同,而化学成分是第二影响因素。 根据脱硫剂的物化性能数据结合小型台架实验结果,选取了脱硫剂的化学成分以及脱硫剂煅烧后的孔结构特性两类参数,共六个变量,作为预测和评估脱硫剂反应活性的基本指标,采用主成分分析综合评价方法对五种脱硫剂样本建立了评价标准和体系,得到了反映指标信息最多的主成分,并建立了脱硫剂的钙转化率与主成分之间的函数关系,对脱硫剂反应性能的影响因素进行分析,为脱硫剂的优化选取提供了理论依据。 脱硫剂煅烧后的多孔结构是具有自相似性的分形结构。本文在压汞实验的基础上,利用脱硫剂的分形、孔隙结构分布原理来模拟脱硫剂的实际孔结构,建立了基于Menger海绵思想的多孔结构分形模型,并对多孔固体的孔隙率,比表面积和渗透率进行了分形描述。所建立的分形模型可以很好地用于模拟实际的多孔结构,并可以借助分形维数获得孔结构的进一步的信息,从而对复杂的多孔结构进行完整的认识和描述。 本文结合现有的压汞分析微观手段对吸收剂孔结构的实验数据,提出脱硫剂的孔径分布满足高斯函数分布形式,在此基础上,充分考虑了吸收剂颗粒内部孔结构在硫化反应过程中的变化,建立了干性条件下SO_2和多孔CaO反应的孔分布数学模型。通过模型计算结果发现,吸收剂的初始孔隙率以及孔尺寸分布规律都影响硫化反应性能。颗粒中不同的孔径大小具有不同的钙转化率,小孔在反应初期对钙转化率的贡献较大,而大孔随着时间的延长,反应仍可以较低的速率持续进行,大孔在反应后期能够继续对总体转化率有所贡献。模型还对颗粒粒径大小、入口SO_2浓度对吸收剂钙转化率的影响以及比孔容积在不同硫化时间段的变化进行了计算并与实验值做了比较。模型计算结果与试验结果吻合较好,能够很好地反映固硫的本质过程,可以用来预测脱硫剂的钙转化率。本模型的建立可为干法脱硫反应过程的实际应用提供理论指导。 最后本文探讨了湿法烟气脱硫技术的反应机理,研究湿法脱硫过程中添加剂对吸收 剂性能的影响,并对添加剂的作用机理进行了分析。通过实验重点研究了多组分悬浮液 中的离子及其浓度对Sq吸收反应过程的促进作用。研究结果在理论上为选择经济高效 脱硫剂提供了指导,在工程应用上具有重要意义。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X701.3

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董善宁,佟会玲,陈昌和;使用添加剂调质钙基脱硫剂的机理概述[J];环境科学与技术;2004年04期
2 任乃宏;;锰矿脱硫剂的再生[J];中氮肥;1987年05期
3 Batham;Johnkelvin;李学军;;铁水及钢水用脱硫剂的制备方法[J];武钢技术;1990年02期
4 刘早春,沙兴中;热煤气脱硫——铁酸锌脱硫剂的优化[J];城市公用事业;1994年01期
5 邓茂忠;转炉污泥作焦炉煤气脱硫剂的应用[J];南方钢铁;1995年06期
6 江镇海;NCT301型常温氧化锌脱硫剂研制成功[J];精细与专用化学品;1996年07期
7 郑尚志,闻望;成型氧化铁脱硫剂孔结构对脱硫性能的影响[J];煤气与热力;1996年02期
8 谷琴;钢包炉外精炼用石灰基脱硫剂中CaF_2含量的测定[J];江苏陶瓷;1997年04期
9 谢峻林,李娟,全健;水泥窑脱硫剂的催化燃烧研究[J];武汉工业大学学报;1997年04期
10 文光远,朱琼华,兰钧鳌;含钒钛铁水预处理的研究之二──铁水炉外脱硫[J];四川冶金;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁运法;郑建国;刘永川;;电石渣脱硫的方法[A];第二届脱硫技术及脱硫石膏、脱硫灰(渣)处理与利用大会论文集[C];2008年
2 杜伟;潘树敏;靳旭冉;路艳平;;浅谈铁水脱硫技术[A];河北省冶金学会炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2006年
3 亓立峰;;KR脱硫剂在济钢的开发应用[A];第八届全国冶金工艺理论学术会议论文专辑[C];2005年
4 毛志伟;王浩明;孙礼明;;湿法烟气脱硫系统中脱硫剂石灰石及其溶解特性研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(下卷)[C];2006年
5 孙礼明;王浩明;童庆;;石灰石在湿法烟气脱硫系统中的溶解特性[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2007年
6 张春山;邵曼君;;活性炭脱硫剂的SEM研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年
7 刘晓峰;亓海军;化林平;;浅析影响循环流化床锅炉脱硫效率的因素[A];以石油焦/煤为燃料的大型CFB锅炉优化与环保技术研讨会论文集[C];2005年
8 齐小峰;张晓霞;;干法净化工艺中脱硫剂的选择使用[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
9 万雪峰;李德刚;廖相巍;王丽娟;曹东;赵刚;贾吉祥;;管线钢深脱硫剂研究[A];2009全国炉外精炼生产技术交流研讨会文集[C];2009年
10 宋宝英;李钢;王杰;;用海绵铁制备脱硫剂的试验研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(3)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王庆;Mg/CaC_(2)脱硫剂脱硫速度可用加铝预脱氧改善[N];中国冶金报;2004年
2 ;高温煤气脱硫剂及制备[N];中国有色金属报;2003年
3 林立恒;铁水预处理技术[N];世界金属导报;2001年
4 记者 孔祥轶 特约记者 宋朝阳 通讯员 张坤锋;通力镁业自主研发赢市场[N];咸宁日报;2010年
5 黄裕涛;脱硫电价如何发挥激励作用[N];中国电力报;2007年
6 李博知;铁水脱硫剂使用中的问题及建议[N];中国冶金报;2009年
7 本报记者 黄加佳;伏火记[N];北京日报;2010年
8 祁少军 王聪明;滨州四招破解脱硫难题[N];中国环境报;2006年
9 本报记者 陈岩;格兰达镁业:永远走在市场的高端[N];中国有色金属报;2006年
10 记者 朱立毅;大连油管火灾祸因:脱硫剂加注乱作业[N];新华每日电讯;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘妮;钙基脱硫剂反应性能评价体系及反应机理的研究[D];浙江大学;2002年
2 程世庆;钙基脱硫剂微观结构特性与流化床燃烧脱硫试验研究[D];浙江大学;2003年
3 樊惠玲;氧化铁高温煤气脱硫行为及助剂影响规律的研究[D];太原理工大学;2004年
4 赵建立;碱性工业废渣湿法脱硫消溶机理分析及脱硫性能研究[D];山东大学;2011年
5 滕斌;半干法烟气脱硫的实验及机理研究[D];浙江大学;2004年
6 梁美生;铁酸锌高温煤气脱硫行为及气氛效应研究[D];太原理工大学;2005年
7 王林学;改性活性半焦选择性吸附汽油脱硫的研究[D];中国海洋大学;2009年
8 张谋;富钙生物油脱硫脱硝机理研究[D];华中科技大学;2012年
9 崔琳;烟气循环流化床半干法脱硫复合增湿特性及相关问题的研究[D];山东大学;2009年
10 刘淑芝;高效脱硫体系及柴油深度氧化脱硫技术研究[D];大庆石油学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张二云;新型ZnO基复合脱硫剂的制备研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 姜怡娇;赤泥脱硫剂净化低浓度硫化氢废气的试验研究[D];昆明理工大学;2003年
3 郭启超;活性石灰/粉煤灰制备烧结烟气脱硫剂的试验研究[D];西安建筑科技大学;2004年
4 张翠清;常温铁系煤气脱硫剂的研究[D];煤炭科学研究总院;2004年
5 孟捷;循环流化床烧结烟气脱硫喷雾参数分析及脱硫剂粒子粒径选择研究[D];西安建筑科技大学;2005年
6 郭秀键;脱硫剂特性及石灰消化的试验研究[D];山东大学;2005年
7 朱青青;电石渣在电厂烟气脱硫工艺中的应用[D];兰州理工大学;2006年
8 徐迎东;工业固体废料用作烟气脱硫剂的研究[D];长安大学;2005年
9 焦倩;矿热炉渣综合利用的实验研究[D];西安建筑科技大学;2010年
10 杨少星;燃煤及烟气脱硫工艺的探索性研究[D];华东理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026