有機(jī)鈣同時(shí)脫硫脫硝的機(jī)理研究.pdf

1、燃煤鍋爐排放出的SO<,2>和NO<,x>嚴(yán)重危害生態(tài)平衡，脫硫脫硝成為污染物治理的必然趨勢(shì)。本文通過(guò)大量機(jī)理試驗(yàn)和半工業(yè)試驗(yàn)，系統(tǒng)研究有機(jī)鈣的脫硫脫硝特性。 有機(jī)鈣煅燒析出大量有機(jī)氣體，熱力平衡計(jì)算顯示，有機(jī)氣體高溫下熱解生成以CH<,4>、CO、H<,2>為主的強(qiáng)還原性物質(zhì)。氮吸附試驗(yàn)表明，有機(jī)鈣高溫煅燒后，其孔隙豐富，具有較大的比表面積，高溫?zé)Y(jié)程度輕。有機(jī)鈣析出有機(jī)氣體快于煤樣析出揮發(fā)份。添加有機(jī)鈣后，煤粉燃燒過(guò)程中揮發(fā)

2、份析出時(shí)間提前，煤粉易于著火，燃燒穩(wěn)定，整體燃燒性能優(yōu)于原煤。其中，醋酸鈣鎂的助燃效果最好。 燃燒初期，煤中部分硫與煤中鈣、鐵等結(jié)合，以FeS和CaS等金屬硫化物的形式存在。而在添加鈣基后，燃燒初期，煤中硫主要以CaS的形式存在。CaS的生成以及隨后的氧化，造成燃燒過(guò)程硫析出曲線變化。熱力平衡計(jì)算預(yù)測(cè)了燃燒過(guò)程中含硫物相的分布，氣氛決定了FeS、CaS、H<,2>S等含硫物相的分布規(guī)律。CaS按兩個(gè)平行反應(yīng)進(jìn)行氧化，生成CaO和

3、CaS0<,4>，溫度、氧氣濃度、產(chǎn)物層擴(kuò)散阻力決定了氧化反應(yīng)的進(jìn)程。煤焦燃燒過(guò)程CaS向CaS0<,4>的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱天平實(shí)驗(yàn)上的轉(zhuǎn)化率。 定碳爐試驗(yàn)表明，普通CaO對(duì)NO的生成和分解都有微弱的催化還原效果，而有機(jī)鈣析出的有機(jī)氣體在燃燒初期可以直接還原NO。貧氧環(huán)境有利于獲得較高的脫硝率，隨溫度升高醋酸鈣鎂的脫硝率增大，而醋酸鈣在1150℃下表現(xiàn)出最好的脫硝效果。 一維沉降爐有機(jī)鈣脫硫脫硝試驗(yàn)表明，溫度是影響有機(jī)鈣

4、同時(shí)脫硫脫硝效果的重要因素。1200℃，過(guò)量空氣系數(shù)為1.0工況下醋酸鈣鎂獲得最大脫硝率57.78％；在1100℃，過(guò)量空氣系數(shù)為1.6的工況下醋酸鈣鎂獲得最大脫硫率73.1％。有機(jī)鈣中醋酸鈣鎂表現(xiàn)出最佳的脫硫脫硝效果。低過(guò)量空氣系數(shù)可以提高有機(jī)鈣的脫硝效果，而高過(guò)量空氣系數(shù)可以提高有機(jī)鈣的脫硫效果。 同時(shí)考慮碳?xì)浠衔?、含氮?dú)怏w、含硫氣體的相互反應(yīng)，采用Chemkin模擬燃料型NO的生成、SO<,2>與NO的相互反應(yīng)機(jī)理、丙酮