CO2对石灰石脱硫剂的活化作用
CO2对石灰石脱硫剂的活化作用
摘要:在间歇式鼓泡反应器的烟气脱硫实验装置中，研究了CO2气体活化处理对石灰石脱硫剂浆液烟气脱硫效率的影响. 依据脱硫过程中石灰石脱硫剂浆液pH值随脱硫反应时间的变化规律，初步分析了CO2对石灰石脱硫剂的活化作用及活化后石灰石脱硫剂的烟气脱硫过程机理. 结果表明，CO2气体的活化处理促进了石灰石在水溶液中的溶解，进而改善了石灰石脱硫剂浆液的烟气脱硫反应活性，使处理后的石灰石脱硫剂浆液的烟气脱硫效率和脱硫剂的利用率提高. 基于流化床反应器连续过程的实验结果，证实了CO2对石灰石脱硫剂的活化作用. 为提高石灰石在烟气脱硫中的反应活性提供了一种新的工艺，可用于烟气脱硫中对石灰石脱硫剂浆液的活化.
关键词:烟气脱硫,二氧化硫,脱硫剂,石灰石
1 前 言
烟气脱硫中使用的钙基脱硫剂通常包括石灰石(CaCO3)、生石灰(CaO)和消石灰[Ca(OH)2]. 其中，石灰石在价格上的竞争优势使石灰石湿法脱硫占目前燃煤电厂烟气脱硫的近四成，并有进一步提高的趋势[1]. 然而，与生石灰和消石灰相比，石灰石作为脱硫剂的主要问题是其与烟气中SO2 间的反应活性低、脱硫效果差.
为提高石灰石的脱硫反应活性，目前研究较多的方法是向石灰石中添加无机盐(如Na2SO4, Mg2SO4, CaCl2等)[2]或有机酸[3]等物质. 这种方法除了增加脱硫剂成本外，也使脱硫产物成分更加复杂，加重了对脱硫产物再利用的困难.
石灰石的溶解度较低是限制其脱硫反应活性的重要因素[4]. 因此，提高石灰石在水溶液中的溶解度，以增大溶液中Ca2+的浓度，将是提高石灰石脱硫反应活性的一条技术途径. Pepe[5]及Liu 等[6]、Warych 等[7]认为，CaCO3 可与CO2 反应，从而能提高其溶解度. 基于此，本工作在间歇和连续两种操作方式下，实验研究了CO2气体处理对石灰石浆液烟气脱硫效率的影响，并通过CO2 气体处理前后石灰石浆液脱硫效率的比较，探讨了溶液状态下CO2 气体对石灰石脱硫剂的活化作用.
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