基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 添加劑對燃煤固硫效率影響的研究分析
- 小類:
- 能源化工
- 簡介:
- 本項(xiàng)目以工礦業(yè)固體廢棄物電石渣為主固硫劑,同時以三氧化二鐵、氧化鎂、碳酸鈉、二氧化錳等四種物質(zhì)為添加劑,探究單一添加劑以及添加劑復(fù)配后的混合添加劑對電石渣固硫效率的影響,尋找出固硫效率高、成本較低的添加劑種類及其復(fù)配比例,為研制出固硫效率更高,實(shí)用性更強(qiáng)的固硫劑及其添加劑產(chǎn)品做出有益的探究。
- 詳細(xì)介紹:
- 隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,資源的消耗日益增加,而化石燃料作為主要的能源在燃燒過程中產(chǎn)生大量的污染物,由于我國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,煤炭燃燒使得大量的二氧化硫排入大氣中,對大氣環(huán)境形成嚴(yán)重的污染,同時二氧化硫也是形成酸雨的主要污染物之一。為實(shí)現(xiàn)對二氧化硫排放的有效控制,減輕二氧化硫排放對環(huán)境的污染,應(yīng)在燃煤過程中應(yīng)用有效地二氧化硫控制技術(shù)。世界各國目前開發(fā)研究、使用的二氧化硫控制技術(shù)多達(dá)200多種。這些技術(shù)歸納起來可分為三大類:(1)燃燒前脫硫,如選煤等;(2)燃燒中脫(固)硫,如工業(yè)型煤固硫、動力煤配加固硫劑固硫、爐內(nèi)噴鈣、循環(huán)流化床鍋爐燃燒等;(3)燃燒后脫硫,即煙氣脫硫(FGD)。目前,燃煤固硫技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)為固硫劑及其助劑的研制開發(fā)以及對煤種的適應(yīng)性。 本實(shí)驗(yàn)煤樣選用硫含量為1.94%煙煤,以電石渣作為主固硫劑,并選用三氧化二鐵、氧化鎂、碳酸鈉、二氧化錳作為固硫添加劑,研究每種添加劑對燃煤固硫效率的影響程度,并對每種單一添加劑影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加入添加劑后固硫率均達(dá)到52%以上,對高溫階段硫化物二次反應(yīng)起到一定的抑制作用從而使固硫率大大提高。進(jìn)一步通過對四種添加劑的復(fù)配實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明與單一添加劑相比,使用按特定比例復(fù)配的添加劑使得固硫效率有進(jìn)一步的提高,同時也使得使用成本大大降低。 選用電石渣作為固硫技術(shù)中的主固硫劑,在實(shí)現(xiàn)廢物資源化的同時解決了廢棄電石渣對環(huán)境造成污染的問題,具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),符合低碳經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展的要求,同時由于電石渣廉價易得,以電石渣為主固硫劑適合于工業(yè)應(yīng)用,具有較高的實(shí)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。通過研究添加劑對以電石渣為主固硫劑的固硫效率的影響,尋找出最佳的添加劑復(fù)配比例,為研制出固硫效率更高,實(shí)用性更強(qiáng)的固硫劑及其添加劑產(chǎn)品做出有益的探究。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本實(shí)驗(yàn)的目的在于通過研究添加劑對以電石渣為主固硫劑的固硫效率的影響,尋找最佳的添加劑復(fù)配比例,提高主固硫劑的固硫效率,將廢物資源化,同時起到節(jié)能環(huán)保的作用。本文的基本思路是首先通過正交試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)確定最優(yōu)方案,然后通過對添加劑的復(fù)配實(shí)驗(yàn)及燃燒特性試驗(yàn)進(jìn)一步分析、驗(yàn)證正交試驗(yàn)所確定的最優(yōu)方案的準(zhǔn)確性,最終確定出所探究的四種添加劑的最優(yōu)復(fù)配方案以及其固硫效率。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性在于在前人大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,探究不同的添加劑配比對鈣基固硫劑的固硫效率的影響,以期尋找到成本較低廉而固硫效率更高的添加劑配比。本實(shí)驗(yàn)獨(dú)特之處在于以工礦業(yè)廢渣電石渣為主固硫劑,同時探究最佳的添加劑種類及其復(fù)配,符合燃煤固硫技術(shù)研制開發(fā)的研究重點(diǎn)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 選用電石渣作為固硫技術(shù)中的主固硫劑,在實(shí)現(xiàn)廢物資源化的同時解決了廢棄電石渣對環(huán)境造成污染的問題,具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),符合低碳經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展的要求,同時由于電石渣廉價易得,以電石渣為主固硫劑適合于工業(yè)應(yīng)用,具有較高的實(shí)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本實(shí)驗(yàn)煤樣選用含硫量為1.94%的煙煤,以電石渣為主固硫劑,選用三氧化二鐵、氧化鎂、碳酸鈉、二氧化錳作為固硫劑添加劑,研究每種添加劑對燃煤固硫效率的影響程度,并對每種單一添加劑影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加入添加劑后固硫率均達(dá)到52%以上,對高溫階段硫化物二次反應(yīng)起到一定的抑制作用,從而使固硫效率大大提高。進(jìn)一步通過對四種添加劑的復(fù)配實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明與單一添加劑相比,使用按特定比例復(fù)配的添加劑使得固硫效率有進(jìn)一步的提高,同時也使得使用成本大大降低。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- 1.楊海波,武增華,邱新平.CaO固硫反應(yīng)機(jī)理研究對新進(jìn)展[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2003,31 (1):92-96. 2.袁中山,吳迪鏞,王樹東.采用一體化燃煤添加劑的燃燒中固硫作用研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào),2002,30 (1):36-40. 3.楊江青,何青松,鄧燕平.高溫固硫添加劑對選擇研究[J].潔凈燃煤技術(shù),2000,4(6):13-16.
同類課題研究水平概述
- 世界各國目前開發(fā)研究、使用的二氧化硫控制技術(shù)多達(dá)200多種。這些技術(shù)歸納起來可分為三大類:(1)燃燒前脫硫,如選煤等;(2)燃燒中脫(固)硫,如工業(yè)型煤固硫、動力煤配加固硫劑固硫、爐內(nèi)噴鈣、循環(huán)流化床鍋爐燃燒等;(3)燃燒后脫硫,即煙氣脫硫(FGD)、目前國外控制 二氧化硫排放的最有效手段仍是煙氣脫硫技術(shù)。 國內(nèi)自“六五”以來,在爐內(nèi)固硫技術(shù)的研究與開發(fā)上做了大量的工作,但多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。所采取的技術(shù)途徑主要有兩條,一是以助燃為目的的助燃劑,在助燃同時起到一定的固硫作用,其實(shí)際的固硫率一般為15%~25%(包括煤自身的固硫率);二是以鈣系氧化物為主的固硫劑或復(fù)合固硫劑,實(shí)際固硫率也只有25%~30%。目前,燃煤固硫技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)為固硫劑及其助劑的研制開發(fā)以及對煤種的適應(yīng)性。 目前國內(nèi)外以固硫劑及其助劑的研制開發(fā)為重點(diǎn)的燃煤固硫技術(shù)的研究成果主要有Mark等在固硫劑中加入碳酸鈉,制成了助劑固硫劑,極大地改善了脫硫效率,Stouffer等在用碳酸鈉、氯化鈉、 氯化鈣、氯化鐵作為助劑進(jìn)行相似的研究中,也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果:加入2%wt碳酸鈉后,石灰石固硫效果最好。 Ralph .T. Rang等在實(shí)驗(yàn)中選用三氧化二鐵作固硫助劑,結(jié)果表明,三氧化二鐵對硫酸鈣的再分解起著阻止作用,即對固硫是有利的。針對硫酸鈣的分解,三氧化二鐵的加入量有一最佳值,多于或少于這一數(shù)值,對煤中硫分以硫酸鈣的形式固定下來是不利的。