混合及活化脱硫剂在CFBA装置中的应用研究

论文摘要

本文研究了以生石灰、电厂废料粉煤灰、烧结机头除尘灰等原料通过物理混合及活化手段制备适用于CFBA装置的新型脱硫剂。其中生石灰为吸收剂,而电厂废料粉煤灰、烧结机头除尘灰为添加剂。 以混合方式制备的脱硫剂称之为混合型脱硫剂。三种混合脱硫剂A、B、C均为生石灰与不同添加剂简单混合制得。试验结果表明,添加剂的确可以增加CaO利用率,尤其是添加含氧化铁的机头灰脱硫效果最为明显。添加机头灰的B脱硫剂组与添加粉煤灰的A脱硫剂对照组比较,氧化钙利用率平均提高近38%。说明钢厂就地取材的机头灰是一种优秀的脱硫添加剂,将其用于烧结机烟气脱硫能充分体现以废治废、循环利用的原则。 以活化方式制备的脱硫剂称为活化型脱硫剂。活化脱硫剂D、E、F为生石灰与粉煤灰添加剂经水合、水合加蒸汽活化、直接蒸汽活化三种方法分别制成的活化型脱硫剂,其中尤其以脱硫剂D、E的制备方式最为复杂。试验表明,高温活化对于CaO利用率提高贡献极大,低温水合基本没有生成大量高活性的硅钙中间体,表现为脱硫剂D的CaO利用率较脱硫剂A提高不大。而经蒸汽活化过的脱硫剂F较水合脱硫剂D的CaO利用率提高近50%。表明蒸汽活化方法具有很好的应用前景。 本文还进行了CFBA装置的运行参数试验和腐蚀试验研究。结果表明:70-110kg/m2床重可作为CFBA系统适宜床重范围,而流化床压力降又与床重成正比关系;采用脱硫剂F的连续性试验在Ca/S=1.3时脱硫率大于80%;流化床塔体金属腐蚀速度约6.51mg/dm2·d,腐蚀深度约300 μm/a,不足湿法脱硫设备平均腐蚀深度的四分之一。 这些成果对于烧结机烟气CFBA脱硫装置工业化运行提供了新型脱硫剂和操作参数。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 试验课题的由来
• 1.2 国外循环流化床烟气脱硫技术综述
• 1.3 国内循环流化床烟气脱硫技术研究及应用现状
• 1.4 CFBA工艺新型脱硫剂研究目的及内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 2 试验装置和试验方案
• 2.1 固体流态化技术
• 2.2 流化床基础参数
• 2.2.1 临界流化速度
• 2.2.2 单颗粒终端速度
• 2.3 循环流化床的运行条件
• 2.4 CFBA工艺工业性试验装置
• 2.5 CFBA工艺工业性试验方案
• 2.5.1 试验条件
• 2.5.2 脱硫剂性质
• 2.5.3 CFBA工业性试验技术关键
• 2.5.4 脱硫剂选择评价指标
• 2.5.5 试验方法
• 3 CFBA工艺混合型脱硫剂研究
• 3.1 添加剂相关技术的研究现状
• 3.1.1 粉煤灰添加剂
• 3.1.2 机头灰添加剂
• 3.1.3 粉煤灰与机头灰组合的混合添加剂
• 3.2 试验内容
• 3.3 混合脱硫剂试验结果
• 3.3.1 粉煤灰做添加剂的脱硫剂A
• 3.3.2 机头灰作添加剂的脱硫剂B
• 3.3.3 粉煤灰及机头灰作添加剂的脱硫剂C
• 3.4 本章小结
• 4 CFBA工艺活化型脱硫剂研究
• 4.1 脱硫剂活化技术研究现状
• 4.1.1 水合技术
• 4.1.2 水合加蒸汽活化技术
• 4.1.3 蒸汽活化技术
• 4.2 试验内容
• 4.3 活化脱硫剂试验结果
• 4.3.1 水合脱硫剂D
• 4.3.2 水合加蒸汽活化脱硫剂E
• 4.3.3 蒸汽活化脱硫剂F
• 4.4 本章小结
• 5 CFBA装置工业化运行参数
• 5.1 CFBA装置床重
• 5.2 CFBA装置压力降
• 5.3 CFBA装置钙硫比
• 5.4 CFBA装置塔体腐蚀试验
• 5.4.1 影响腐蚀的主要因素
• 5.4.2 研究目的和研究依据
• 5.4.3 研究方案
• 5.4.4 实验条件
• 5.4.5 试验结果及分析
• 5.5 本章小结
• 6 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录：硕士研究生阶段发表论文情况