CO2對石灰石脫硫劑的活化作用
CO2對石灰石脫硫劑的活化作用
摘要:在間歇式鼓泡反應器的煙氣脫硫實驗裝置中，研究了CO2氣體活化處理對石灰石脫硫劑漿液煙氣脫硫效率的影響. 依據脫硫過程中石灰石脫硫劑漿液pH值隨脫硫反應時間的變化規律，初步分析了CO2對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理. 結果表明，CO2氣體的活化處理促進了石灰石在水溶液中的溶解，進而改善了石灰石脫硫劑漿液的煙氣脫硫反應活性，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. 基于流化床反應器連續過程的實驗結果，證實了CO2對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活性提供了一種新的工藝，可用于煙氣脫硫中對石灰石脫硫劑漿液的活化.
關鍵詞: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，石灰石在價格上的競爭優勢使石灰石濕法脫硫占目前燃煤電廠煙氣脫硫的近四成，并有進一步提高的趨勢[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 間的反應活性低、脫硫效果差.
為提高石灰石的脫硫反應活性，目前研究較多的方法是向石灰石中添加無機鹽(如Na2SO4, Mg2SO4, CaCl2等)[2]或有機酸[3]等物質. 這種方法除了增加脫硫劑成本外，也使脫硫產物成分更加復雜，加重了對脫硫產物再利用的困難.
石灰石的溶解度較低是限制其脫硫反應活性的重要因素[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活性的一條技術途徑. Pepe[5]及Liu 等[6]、Warych 等[7]認為，CaCO3 可與CO2 反應，從而能提高其溶解度. 基于此，本工作在間歇和連續兩種操作方式下，實驗研究了CO2氣體處理對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，探討了溶液狀態下CO2 氣體對石灰石脫硫劑的活化作用.
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