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脱硫剂特性及石灰消化的试验研究

郭秀键  
【摘要】:燃煤脱硫工艺采用的各种脱硫剂中,钙基脱硫剂因来源广、价格便宜,应用最为普遍。本文对钙基脱硫剂的性能影响因素及评价方法进行了系统分析、总结,并对比了常见几种钙基脱硫剂的脱硫性能,其中Ca(OH)_2活性最好,适用于中低温下烟气脱硫,日益引起重视。 喷粉增湿脱硫工艺在继承半干法脱硫技术优势的基础上,解决了管路、喷嘴易堵塞等问题,有广阔的应用前景。脱硫剂的制备是喷粉增湿脱硫工艺中的重要环节,活性高的粉状水合石灰是这类工艺的首选。粉状水合石灰由石灰干式消化获得,做脱硫剂要综合考虑成分、粒度及比表面等参数。本文对石灰消化反应热力学、动力学特性及影响因素进行了系统研究,对石灰消化工艺进行了分类、对比。目前,石灰消化制取脱硫剂的研究多集中在湿式消化方面,干式消化涉及较少,有必要深入研究。 本文对不同水钙比、不同水温下石灰干式水合物水合石灰的基本参数进行了探索试验。试验发现,石灰反应时剧烈放热,反应体系在2.5min之内就可升到100℃,最高温度可达160℃左右,水钙比增加,反应体系最高温度相应下降;水钙比为1.0时,反应在6.5min内基本完成,给水量增加,消化时间相应缩短,水钙比达到1.6后,消化时间可控制在5min之内,干消化过程增加水量有利于提高消化速度。水合物热重分析配合X射线衍射发现,380~450℃温度段内分解物质为主要成分Ca(OH)_2,550~650℃温度段内分解物质主要为CaCO_3,也有部分Ca(OH)_2;试验表明,在干消化区,随着水钙比的增加,水合物120目筛分量先增加,在水钙比1.3附近达到峰值,之后虽消化程度进一步提高,但因含湿量增加而粘连,筛分量减少;不同水温下的石灰消化,由于反应本身产生热量较多,水温对水合物粒度影响不大。在本文的试验条件下,水合物中Ca(OH)_2含量大于73%。 本文设计了一套石灰消化试验台,采用流化床风选装置配合螺旋搅拌消化装置进行了石灰消化试验。通过搅拌叶片的合理布置及推进叶片角度的选择,物料在消化器内存留时间可达8~10min,并在充分搅拌作用下良好消化:流化床采用带布风板的文丘里装置,布风板为倾角10°的孔板,设有排渣口。试验台在给料量45kg/h、流化床上部直段风速1.0m/s附近的运行结果表明,石灰消化产生的


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