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本文研究了以粉煤灰、石灰、石膏及添加少量金属氧化物制成的粒状脱硫剂,在固定床试验装置中的脱硫性能及添加物对脱硫剂脱硫性能的影响。此研究是在前人的研究基础上进行,更进一步研究了改变运行状况和添加金属氧化物对粒状脱硫剂脱硫性能的影响。实验结果表明添加氧化铁粉能有效地改善脱硫剂的脱硫性能。 在固定床试验装置中,采用未添加任何金属氧化物的脱硫剂(φ6mm),控制空床气速为0.4m/s,入口二氧化硫平均浓度1800 mg/m3,脱硫剂层厚度为40cm和80cm时,脱硫效率保持在80%以上的持续脱硫时间分别为2.57h和12.03h。 本文在实验基础上研究了添加不同种类金属氧化物脱硫剂的脱硫性能。其中,添加氧化铁粉能增长脱硫剂保持高效率的持续时间。实验初步确定添加4.5%氧化铁粉的脱硫剂脱硫效果最好。其Ca(OH)2与氧化铁(包括粉煤灰中的氧化铁)的最佳比例约为9.48:1。此试验在相同条件下,入口二氧化硫平均浓度1561 mg/m3,脱硫剂层厚度为40cm和80cm时,脱硫效率保持在80%以上的持续脱硫时间分别为5.56h和22.8h。添加氧化锌粉也能提高了脱硫剂的脱硫速率,但添加此氧化物造成脱硫剂的颗粒强度降低,床层压损增大,不易于工业应用。在本实验条件下,添加MnO2未能明显提高脱硫剂的脱硫速率,只有添加超过3%的MnO2时才能提高脱硫剂的脱硫效率及钙利用率,但由于比价较高也不适于实际应用;而添加氧化镁未能提高脱硫剂脱硫效果。 在模拟移动床脱硫实验过程中,通过调节移动床中粒状脱硫剂的下移速度来控制出口SO2浓度和脱硫效率。试验结果表明,当脱硫剂的厚度为0.4m,气体的空床气速为0.4m/s,即通过脱硫剂层的时间为0.464s,入口SO2浓度在1750mg/m3左右,脱硫剂以平均速度为0.0295m/h下移,能使出口SO2浓度在700mg/m3左右。此时移动床脱硫系统的Ca/s约为2.0。在其它条件不变的情况下,增加脱硫剂层的高度使其大于0.96m,以0.0295m/h的速度下降脱硫剂,就能使整个床层的脱硫效率保持在99%以上。 本文在分析固定床脱硫机理和实验结果的基础上,计算了固定床持续脱硫时间、二氧化硫浓度分布曲线的前进速率和脱硫剂的钙利用率,这些值可应用于移动床的计算,也可作为粒状脱硫剂脱硫装置设计的参考。