O2-CO2燃燒含水蒸汽氣氛下石灰石硫化特性的實驗研究.pdf

1、O2/CO2循環(huán)燃燒技術(即富氧燃燒)是目前最具應用前景的碳減排技術之一,與傳統(tǒng)空氣燃燒技術相比,不僅煤粉燃燒效率較高,二氧化碳回收較易,而且氮、硫污染物的排放量也大大減少,是一種污染物綜合排放低的新型潔凈燃燒技術。循環(huán)煙氣在形成高濃度CO2的同時,也會導致爐膛中的H2O濃度升高。在這種高CO2和H2O濃度氣氛下,石灰石的脫硫機理不可避免將發(fā)生變化。因此,O2/CO2燃燒含水蒸汽氣氛下石灰石硫化機理的相關研究具有深遠的理論意義和應用價值

2、。
　　與傳統(tǒng)空氣燃燒方式相比,O2/CO2循環(huán)燃燒方式下爐膛內(nèi)的高濃度CO2和H2O會對石灰石的分解反應有所抑制。本文首先采用化學熱力學分析的方法對O2/CO2/H2O氣氛下石灰石的煅燒分解特性進行定性了解,然后使用熱重實驗和管式爐實驗相結合的研究方法確定了O2/CO2/H2O氣氛下石灰石直接硫化反應發(fā)生的條件。實驗結果表明,O2/CO2/H2O氣氛下石灰石煅燒分解的起始溫度約為850℃,高于O2/N2氣氛,但略低于O2/CO2

3、氣氛。
　　利用管式爐臺架研究了850℃和1050℃下石灰石在O2/CO2/H2O氣氛下的硫化特性,并與同等條件下O2/N2/H2O氣氛下的石灰石間接硫化特性進行了對比分析,最后通過對管式爐硫化實驗的反應產(chǎn)物進行SEM和XRD測試,分析研究了其微觀特性。結果顯示:850℃時,隨著水蒸汽含量的增加,石灰石硫化的鈣轉化率增大,且對CaCO3-SO2直接硫化的促進作用更顯著;溫度升高為1050℃后,O2/CO2氣氛下石灰石的硫化過程受兩