燃煤固硫剂研究进展

目前 ，除了常 用的钙基 固硫剂外 ，还有一些新型 固硫剂 ， 例如人工钙基 固硫 剂、 壳固硫剂 ｌ和纳米 Ｃ Ｃ ３］ 剂等 ， 贝 ４ ａ Ｏ ｌ固硫 ｓ 新型 固硫剂其 固硫效果 比传统的钙系 固硫剂好 。 但是 由于成本 过高 ，直接制约着新 型钙基 固硫剂的大规模工业应 用。 （） ３钙基 固硫剂调质技术 。 化学溶液 的添加也会对 固硫 率有影响 。研究表 明 Ｊ ，较 好 的 孔隙结 构对 固硫 反应 有好 影 响 ，而使 用 化 学溶 液调 质 ＣＣ ３ ， ａ Ｏ 后 可使 固硫剂在 调质 过程 中发生膨胀 ， 孔径 分布发生 变化 ，从而提高 固硫效果 。
，
煤炭 是我国的主要能源 ， 煤燃烧过程 中排放 的大量 的 Ｓ Ｏ 严重威胁着 人类健 康和 自然生态环境 。 随着我 国经济 的持 续快 速发展 ，中国 Ｓ ｚ Ｏ 排放总量逐步攀升 ， 空气污染 已严重制约 中 № 国经济 的持 续快速 发展。因此 ， 制 Ｓ ２ 控 Ｏ 的排放 已成为 当务之 急 。 中， 其 燃煤 固硫技术是一项适合 我国国情的减排 Ｓ Ｏ 的技
重要 。
纯 ＢＳ ４ ａ Ｏ 的分解温度为 １ ８ ℃， ５０ 大大高于 Ｃ Ｓ ４ ａ Ｏ 的分解 温度 ， 显示 较高的热 稳定性。根据元素 周期表递变规 律 ， 位于 第 ６周期的钡较位于第 ４周期 的钙具有更高 的金属活泼性 ， 对 应 的氧化物具有更强 的碱性 ，更利于 与酸性氧 化物 Ｓ 的反 Ｏｚ 应， 使得钡基 固硫 剂在 煤高温燃烧中的 固硫效果高于钙基 固硫 剂 ，具有较好的应用前景 。 Ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ０２ｅ ｓｉ ｎ ｆ ｍ ｏ ｌｃ ｍｂ ｓｉ ｎ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｈ ｅ ｔ ｎ ｅ ｐ ｅ ’ ｅ ｌ ｎ ｈ ｌｂａ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｒ ｔ ｅ ｔ ｎ ｏ ｔｅ ｆ ｃｉ ｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｓ ｍｉｓｏ ｒ ｏ ｃ ａ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｆ ａ ｔ ｔ ｒ ａｅ ｓｐ ｏ ｌ ｓ ｈ ａ ｔ ａ ｄ ｔｅ ｇ ｏ ｌ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｏ ｉ ｗ ｓ ｉ ｅ ａ ｉ ｏ ｆ ｄ ａ ｃ ｓ． ｆ ｔ ｏ ｉ ｙ ｈ ｖ ｉ ｅ ｖ
．
【 要 噪燃烧过程中排放的大量 的ｓ ≥ 摘 Ｏ 严重威胁着人类健康和自然生态环境， 控制 Ｓ ２ Ｏ 的排放芒成为当务之急。 Ｉ 所以文章阐述了研究燃煤 高温固硫技术的重要意义 ，并详细介绍？燃煤复合剂的选择 ，指出其在该领城中存在的一些阔题和发展趋势。 －Ｍ 亘 【 关键词】 燃煤；复合剂；疆硫
２１年 第５ ０１ 期
第 ３ 卷 总第 ２ ７ ８ １ 期
广 东 化 工
ｗｗｗ．ｄ ｈ ｍ ．ｏ ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ ３ ９
燃煤 固硫剂研 究进展
张 晓 宇 ，薛 守 洪
（．内蒙直 学 。 １ ２ 化学化工学院，内蒙古 呼和浩特 ００２ ； ． １０１ 内蒙古电力科学研究院，内蒙， 呼和浩祷 ’ ０２） 古 ０ ００ １
Ｃ ｒａｕＪ ．Ｂ ａ ｉＬ ｎ ｅ，１ ９ ，３ （０ ：２ —６ ａ ｒ［］ ｒｚｌ ａ ｃ ｔ ８ ５２ ） １２ ． ｕ ９ ［］ ４潘纲 ，张 明 明 ，阎海 ，等 ．黏 土絮 凝沉 降铜 绿微 囊藻 的动 力学 及其 作 用
［ 作者 简介 ］ 张 晓宇 （９ ５） ，河 北蔚 县人 ，硕 士 ，主要 研 究方 向为 洁净 煤技 术 。 １８一，女
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第 ３ 卷 总第 ２ ７ ８ １ 期
广 东 化
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７ｌ
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加 快 絮 凝速 度 。本 实 验 选 用 的是 两种 线 性 高 分 子 聚合 物 Ｐ Ｍ（ Ａ 聚丙烯酰胺） ＨＣ 二 甲基二烯丙基季铵盐） 与 Ａ（ 考察对 絮 凝剂 的促进 作用 。两种絮凝剂 的添 加量分 别为ｌ 、３ 、５ 、２ 、４ 、 ６ｍｇＬ，结果如 图５ 、７ Ｎ示 ，根据 图示可 以得知 三种 絮 ／ 、６ 、８ 凝剂与 Ｐ ＡＭ 的配合使用 的效果优于与 ＨＣ 的配合使 用的效 Ａ 果 。在 Ｐ Ｃ、Ｐ Ｃ ＡＦ Ａ ＡＦ 、Ｐ Ｓ的添 加量 为２ 、２ 、３ ／ ７ ７ ３ Ｌ的基 ｍｇ 础 上，当 Ｐ Ｍ 的添加量为２ｍｇＬ时 ，Ｐ Ｃ、Ｐ Ｆ Ａ ／ Ａ Ａ Ｃ、Ｐ Ｓ与 ＡＦ Ｐ Ｍ 配合使 用的除藻、除浊的效果最好 ，其浊度去 除率分 别 Ａ 提高５３ ％、１ ０％、 ． ．６ ． ７ ２７ ５％， 除藻率分别提高４８ ． ６％、 ．ｌ ５９ ％、
的尺寸有利于 固硫 ， 而且 ＮａＣ ３ ２ Ｏ 本身还有一定 的固硫作用（ 如
生 成 Ｎ ２ ３Ｎａ Ｉ ＫＣ 添 加 剂 ＿＿ Ｃ、 Ｉ
张彦威等Ｉ 刮 研究了经一些化学溶液调质后钙基 固硫剂的
脱硫 效果 ，这些化学溶液包括 ：脂肪族 酸、Ｎａ Ｉ Ｃ 溶液、Ｎａ １ Ｃ 溶液和脂肪族酸、乙醇、ＮａＣ 溶液 和（ Ｈ ） Ｏ 溶液 ，结果 ２ Ｏ３ Ｎ ４Ｓ ４ ２ 表 明 ，这 几种溶液对 钙基 固硫 剂的调质 能力 以脂 肪族酸为最
术。
１１２ 钡 基 固硫 剂 ．－
在现有 固硫技 术中 ，传统钙基 固硫剂普遍存在利 用率低 、 脱硫率不高 的缺点 ，尤其在高温作用下 ，脱硫 效果 更差【。但 ｊ Ｊ 通过利用添加剂 、 膨化剂来改变 固硫剂微观 结构 ， 提高其活性 ， 则可达到提高 固硫率 的 目的。 所以选择 合适 的复合剂显得尤为
，
呜 Ｍ ｅ ｎ ｉ ，ｔ ｈ ｗｅ ａ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｅ ｄ ｎ ｙ ｉ ｈ ｓ ｅｄ ａ ｗｈ ｌ ｉ ｓ ｏ ｄ ｔ ｔｓ ｍｅｐ ｏ ｌｍｓａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｌ ． ｅ ｈ ｔ ｎ ｉ ｆ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｏ ｌｆ ｅ ｙ ｒ ｓ ｃ ａ— ｒ ｄ；ｃ ｍｐ ｕ ｄ； ｄ ｓ ｌ ｒｚ ｔ ｎ ｉ ｏ ｏ ｎ ｅ ｕ ｆ ｉ ａｉ ｕ ｏ
佳。
［ 收稿 日期］ ２ １－３１ ０ １ ．６ ０
Ｐ ｌ ｖｎ 的 研 究表 明，用浓度为 ２％的 Ｎａ １ ｏｏ Ｄａ ｉ ｉ Ｃ 溶液浸 泡过的石灰石 ， 脱硫 过程 中可能形成一种有适宜 的网络结构 在 的 Ｃ Ｏ，这种结构可 以提 高 Ｃ Ｏ向 Ｃ Ｓ ４ ａ ａ ａ Ｏ 的转化率 ，使固硫 效率提 高 ８％。 １２４ 钙 基 工 业 废 弃 物 ＿． ｉ ｂｅ ｔＪ 细研究低 温干法 飞灰／ ａＯＨ ２脱硫剂 的各 种 ｒ ｉ ￣详 ａ ｎ Ｃ（ ） 特性 ，指 出水合 １ ５ｈ得到 的脱硫剂 固硫率 与大孔和中孔的体 积 关系最为密切 ， 结果证 明孔容积和 孔分布是 影响固硫率 的最 主要 因素 。 （ 下转第 ７ 页） １
ｍ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ５ ｅ ｏ ａ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｍ ｐ ａａ ｃ ｈ ｘ ｄ ｓ ｆ ｒ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆｃ ａ ｏ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｈ ｗ ｏ ｃ ｏ ｓ ｏ ｌｃ ｍｐ ｕ ｄ ｔ ｏ ｏ ０２ｒ ｍ ｖ ｌ ｈ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｉ ｏ ｎ ｅ ｏｆｔ ｅ ｆ ｅ —ｕｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｏ ｌｃ ｍｂ ｓｉ ｉ ｕ ｏ ｎ ｅｃ ｅ ｏ ｔ ｈ ｏ ｅｃ ａ ｏ ｏ ｎ ． ｉ
差。 （） 型 钙 基 固硫 剂 。 ２新
日常生活中添加剂可分 ３类 ：氧化添］ ￣ （ｅＯ ，ＳＯ ， Ｊ ：Ｆ ２ ３ ｉ２ ｌｌ ｌＪ Ｖ２ ５ ０ ，Ａ１ ３ ｉ ２ ｎ 等） ２ ，Ｔ０ ，Ｚ Ｏ ０ ；碳酸 盐 固硫添加剂（ ２ ０ ， Ｋｃ ３ ＮａＣ ３ ｒ Ｏ３ ；氯化物固硫添加剂（ Ｃ ，Ｋ １ ａ １ ２ Ｏ ，ＳＣ 等） Ｎａ １ Ｃ ，Ｃ Ｃ２ ， ＦＣ３ 。 ｅ １等） １２１Ｆ ２ ｉ 等 添加 剂 ．． ｅＯ 、ＳＯ， 肖佩林 等在 研究型煤燃烧 时 ，在 固硫剂 中添加 了铁 、 叫 硅 、锶等组份 ，在燃烧过 程中生成新的 Ｃａ ｅＳ— 体 系 ，固 — —ｉ Ｆ Ｏ 硫率 明显提高 ，尤其在高温下 固硫率较高 。结果表明 ， 酸钙 硫 被高 熔点硅酸 盐矿 物（ ａ ｅ（ｉ ４ ） Ｃ Ｆ ３ＳＯ ） 所包裹是高 温下硫酸 钙 ０Ｈ 不易分解 的重要原 因，从 而在 高温 下保 持了较高的固硫率 。
一
［］ ｙ ｏ ｇ Ｈ ｉ ２ Ｋ ｅ ｎ ｏ Ｌ ｍ，Ｈ ｎ ｉ ｓｉ ａ ｇ ｓ ｈｎ．Ｏ ｅ ｔ ｇ ｃ ａａｔｒ ｔ ｓ ｏ ｅ ｔ ｋ ｐ ｒ ｉ ｈ ｒｃ ｉ ｉ ｆａ ｒ ｅ ａｎ ｅ ｓｃ ａｄ ｓｂ ｒ ｅ ｉｆ ｍ ｒａｔｒ ｒ ｒ ｋｎ ｔ ｅｔ ｅ ｔ ］ ｕ ｍｅｇ ｄｂｏ ｌ ｅｃｏｓｆ ｉ ｉｇｗａ ｒ ｒａｍ ｎ［ ．Ｗａ Ｓ ｉ ｅ ｈ ｉ ｏ ｄｎ ｅｔ Ｊ ｔ ｃＴｃ， １ ９ ，３ （２ ： １ １ ９７ ６１） ０ ． ［］ ｏ ｒ ３ Ｐ ｕ ｉ Ｓ．Ａ ｆｔ ｃｏ ｙ ｔｉ ｎｏ ｉ ｔ ｎ ｉ ｈ ｅ ｄａ ｓ ｎ ｎ ａ ａ ｌ ｍｉ ｃ ｓ ｎ ｉ ｘｃ ｉ ｎ ａ ｍｏ ｉ ｙ ｉ ｕ ｉ ｉ ａ ｒ ｔ ａｏ ｌ ｓ ｔ
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Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｐｅ ｉ ｅ ｔ ｌＤｅ ｅｏ ｏ ｒ ｓ ｆＥｘ ｒｍ ｎ ａ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｎ Ｆｉ ｅ ｓ ｆ ｒＳｏ ｂｅ ｓｄｕｒｎｇ ｎｔｏ ｘ ｄ－ｕｌｕ ｒ ｎｔ ｉ Ｃｏ ｌ ｏ ｂｕｓｉ ｎ ａ ｍ Ｃ ｔｏ
１２ 固硫 添加 剂 ．
１复合剂的选择
１１ 固硫 剂 ．
１１１ 钙 基 固硫 剂 ．．
目前使用最多最广 、 价廉易得 的仍是 钙基 固硫 剂 ， 如石灰 石 、氢氧化 钙、电石渣及 工业废 渣等。关于普通 钙基 固硫 剂 已 有很 多 的研究 成果 。Ｃ Ｃ 、Ｃ Ｏ、Ｃ （ Ｈ ２３ 种 固硫 剂 ， ａ Ｏ３ ａ ａＯ ） Ｃ （ Ｈ２ ａＯ ） 的固硫效果最好 ，其次是 Ｃ Ｏ 和 Ｃ Ｃ ３ ａ ａ Ｏ ，与其 发生 固硫 反应 的温度和其颗粒结构有 关Ｌ。 ２ Ｊ （） １传统钙基 固硫剂 。 普通 的钙基固硫剂经过高温环境后 ， 颗粒表面 晶粒经高温 烧结 而堵死 了大量 的微 孔 ，从 而使 固硫剂 的微孔受 到严重破 坏 ，降低 了钙基 固硫剂 的反应活性 。另外 ，固硫反应 生成物 】 在高 温下会 发生再分解 ，导致 钙的利用率低 ，高温 固硫效果
１２２ＮａＣ 、 Ｋ Ｃ 添 加 剂 ．． ２ Ｏ３ ２ Ｏ３
在 Ｃ Ｏ 中添加 ４％的 Ｎ ２ Ｏ 、Ｋ２ Ｏ ，ａＳ比为 ２时 ，固 ａ ａＣ ３ Ｃ ３ ／ Ｃ 硫 率 可 达 ８ ％ 以上 。 Ｏ ＭａｋＲ Ｓｏ ｆ ｒ１ ｒ ｔｕ ｅｔ１ ］等在 固硫剂中加入 Ｎａ Ｏ３ ２ ，制成 了复 Ｃ 合 固硫剂 ， 大地 改善了脱硫效率 。 用 ＮａＣ 、 Ｃ 、 ａ １ 极 在 ２ Ｏ３Ｎａ １Ｃ Ｃ ２ 、 Ｆ Ｃ３ 为助剂进行相似的研究 中，也发现 了类似 的结果 ：加 ｅ Ｉ作 入 ２ ％ Ｎ ２ Ｏ３ ， 灰石 固硫效果 最好。 此 ， 们认为 ， ｗｔ ａＣ 后 石 对 他 ＮａＣ 的加 入可以促使 Ｃ Ｏ晶格 重排 ，不仅使孔 的分布、孔 ｚ Ｏ３ ａ