CO₂對(duì)石灰石脫硫劑的活化作用

摘要:在間歇式鼓泡反應(yīng)器的煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)裝置中，研究了CO₂氣體活化處理對(duì)石灰石脫硫劑漿液煙氣脫硫效率的影響. 依據(jù)脫硫過程中石灰石脫硫劑漿液pH值隨脫硫反應(yīng)時(shí)間的變化規(guī)律，初步分析了CO₂對(duì)石灰石脫硫劑的活化作用及活化后石灰石脫硫劑的煙氣脫硫過程機(jī)理. 結(jié)果表明，CO₂氣體的活化處理促進(jìn)了石灰石在水溶液中的溶解，進(jìn)而改善了石灰石脫硫劑漿液的煙氣脫硫反應(yīng)活性，使處理后的石灰石脫硫劑漿液的煙氣脫硫效率和脫硫劑的利用率提高. 基于流化床反應(yīng)器連續(xù)過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證實(shí)了CO₂對(duì)石灰石脫硫劑的活化作用. 為提高石灰石在煙氣脫硫中的反應(yīng)活性提供了一種新的工藝，可用于煙氣脫硫中對(duì)石灰石脫硫劑漿液的活化.

關(guān)鍵詞:煙氣脫硫,二氧化硫,脫硫劑,石灰石

1 前 言

煙氣脫硫中使用的鈣基脫硫劑通常包括石灰石(CaCO₃)、生石灰(CaO)和消石灰[Ca(OH)2]. 其中，石灰石在價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)使石灰石濕法脫硫占目前燃煤電廠煙氣脫硫的近四成，并有進(jìn)一步提高的趨勢(shì)[1]. 然而，與生石灰和消石灰相比，石灰石作為脫硫劑的主要問題是其與煙氣中SO₂ 間的反應(yīng)活性低、脫硫效果差.

為提高石灰石的脫硫反應(yīng)活性，目前研究較多的方法是向石灰石中添加無(wú)機(jī)鹽(如Na₂SO₄, Mg₂SO₄, CaCl₂等)[2]或有機(jī)酸[3]等物質(zhì). 這種方法除了增加脫硫劑成本外，也使脫硫產(chǎn)物成分更加復(fù)雜，加重了對(duì)脫硫產(chǎn)物再利用的困難.

石灰石的溶解度較低是限制其脫硫反應(yīng)活性的重要因素[4]. 因此，提高石灰石在水溶液中的溶解度，以增大溶液中Ca2+的濃度，將是提高石灰石脫硫反應(yīng)活性的一條技術(shù)途徑. Pepe[5]及Liu 等[6]、Warych 等[7]認(rèn)為，CaCO₃ 可與CO₂ 反應(yīng)，從而能提高其溶解度. 基于此，本工作在間歇和連續(xù)兩種操作方式下，實(shí)驗(yàn)研究了CO₂氣體處理對(duì)石灰石漿液煙氣脫硫效率的影響，并通過CO₂ 氣體處理前后石灰石漿液脫硫效率的比較，探討了溶液狀態(tài)下CO₂ 氣體對(duì)石灰石脫硫劑的活化作用.
 

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