還原型固硫劑在燃煤中固硫效率的實(shí)驗(yàn)研究

王國群

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還原型固硫劑在燃煤中固硫效率的實(shí)驗(yàn)研究

王國群

【摘要】本文研究高溫還原型固硫劑在燃煤中的固硫效率，其固硫劑的組成主要有主劑CaO、還原劑FeCl2、助劑NaCl、Na2CO3、三乙醇胺組成，制備方法是先將CaO、FeCl2、NaCl、Na2CO3的固體制備成100目的細(xì)粉，再將CaO按1:1水解成Ca（OH）2晾干，入烤箱100℃ 2 h待涼，加入FeCl2、NaCl、Na2CO3和三乙醇胺混合均勻，加入與混合物等量的水充分?jǐn)嚢瑁盅b于容器中即成，使用時(shí)按燃煤重量的1%～5%噴灑，混合均勻即可。

【關(guān)鍵詞】還原型；固硫；高溫；燃煤

In this paper，we study the high temperature reduced sulphur fixing agent in coal the solid sulfur in efficiency. The composition of the solid sulfur agent mainly include CaO main agent，reducing agent FeCl2，additives of NaCl，Na2CO3，triethanolamine，the preparation method is to CaO，F(xiàn)eCl2，NaCl，Na2CO3solid powder preparation into 100 purpose，then CaO according to 1:1 hydrolyzed to Ca（OH）2to dry，into the oven to 100 ℃ for 2 h to stay cool，join FeCl2mixing，triethanolamine，NaCl，Na2CO3and stir in mixture with the same amount of water，partial shipments in the container，namely when used according to the coal spraying 1% to 5%，the weight of the mix.

【Key words】 Reduced，Solid sulfur，High temperature，Coal

隨著國家對環(huán)境保護(hù)的高度重視，嚴(yán)格控制高硫煤的使用，如何降低煤炭硫的含量，是當(dāng)務(wù)之急，目前已有煤炭燃燒前的去硫和燃燒中的固硫及燃燒后的吸硫方法［1］，而以燃燒中的固硫方法最為實(shí)用。現(xiàn)在國內(nèi)對燃煤的固硫方法主要使用氧化型固硫劑，其固硫產(chǎn)物是CaSO4，在高溫下易二次分解，導(dǎo)致固硫率下降。本文以還原型固硫劑固硫，其產(chǎn)物是CaS，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究在高溫1 200℃的條件下仍有較高的固硫效率［2-5］。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1原料

高硫煤：湖北黃石無煙煤含硫量2.0%。CaO、FeCl2、NaCl、Na2CO3及三乙醇胺均為化學(xué)純。

1.2儀器

電子分析天平：CP114型，精確到0.000 1 g。高溫電爐：TSX1400型。

1.3分析方法

GB214-2007《煤中全硫的測定方法》。

1.4實(shí)驗(yàn)方法

還原型固硫劑的配制：稱取重量百分比為40%～70%的CaO、10%～ 15%的 FeCl2、1%～ 5%的 NaCl、5%～ 10% 的Na2CO3和10%～40%的三乙醇胺，將CaO、FeCl2、NaCl、Na2CO3等固體物質(zhì)制成100目的細(xì)粉備用，將CaO按1：1水解成Ca（OH）2晾干，入烤箱（100±5）℃烘烤2 h，待涼，按比例加入FeCl2、NaCl、Na2CO3和三乙醇胺混合均勻，加入與混合物等重量的水，放入攪拌器充分?jǐn)嚢韬蠓盅b于容器即成還原型固硫劑［6］。

表1　還原型固硫劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2　氧化型固硫劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

本實(shí)驗(yàn)按四種不同比例固硫劑與煤1%～5%的用量噴灑均勻混合，在1 150℃～1 200℃高溫電爐里煅燒2 h，冷卻后測定殘?jiān)暮蛄浚瑴y定方法按GB214-2007《煤中全硫的測定方法》測定，固硫率的計(jì)算按下式：固硫率μ=（S1-S2）/S1×100%。式中：S1-煤的全硫量；S2-式樣中被分解出的硫含量；S2=煤的全硫量-殘?jiān)暮蛄俊?/p>

同時(shí)以氧化型固硫劑作對照實(shí)驗(yàn)，即在沒有還原劑FeCl2的參與而其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，所得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為對照。

2　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)按四個(gè)不同比例的固硫劑和煤的1%～5%加入量，在溫度1 200℃煅燒2 h，測得還原型固硫劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。氧化型固硫劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

3　結(jié)論

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出還原型固硫劑的固硫效果高于氧化型固硫劑。還原型固硫劑的固硫效果高的原因是還原劑FeCl2的作用［7-8］，在化學(xué)反應(yīng)的過程中FeCl2將含硫的化合物質(zhì)還原成硫化物，在1 200℃只有少量的分解。還原型固硫劑是在煤炭燃燒時(shí)的固硫作用，所以無需大型的除硫設(shè)備投資，是價(jià)廉物美的固硫劑。

本實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室的條件下進(jìn)行，對實(shí)際的市場使用還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，并對整個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的過程還應(yīng)作深入的研究。

參考文獻(xiàn)

［1］楊家玲，肖林，張新歌. 燃煤全過程脫硫技術(shù)［J］. 城市環(huán)境與城市生態(tài)，2003，16（3）:45-46.

［2］廉慧珍，童良，陳恩義. 建筑材料物相研究基礎(chǔ)［M］. 北京:清華大學(xué)出版社，1996:22-35.

［3］呂欣，周廣柱. 型煤燃燒過程中CaS的形成及其固硫作用［J］.環(huán)境化學(xué)，1998，17（6）:528-531.

［4］于洪觀，劉澤常. 煤燃燒過程中硫析出行為的研究［J］. 潔凈技術(shù)，1991，1（3）:2-4.

［5］崔洪，李允梅，顧永達(dá). 高有機(jī)硫煤燃燒固硫的研究［J］. 煤炭轉(zhuǎn)化，1994，17（2）:48-53.

［6］王國群，周震庭，王駿，等. 一種高溫還原型復(fù)合燃煤固硫劑及其制備方法:中國，ZL 2011 1 0120861.X［P］. 2013-04-10.

［7］林國珍，呂欣，肖佩林. Fe-Si添加劑對型煤燃燒固硫的促進(jìn)作用［J］. 環(huán)境科學(xué)，1996，17（5）:28-29.

［8］肖佩林，李書年. 鐵硅系添加劑對型煤燃燒時(shí)硫行為的影響［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1996，16（1）:97-102.

【中圖分類號】TQ534.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號】1674-9316（2016）08-0016-02

doi:10.3969/j.issn.1674-9316.2016.08.011

作者單位:湖北黃岡市黃州區(qū)疾控中心檢驗(yàn)科，湖北 黃岡 438000

Experimental Research on Reduced Sulphur Fixing Agent in Coal Solid Sulfur Efficiency

WANG Guoqun Department of Laboratory，Hubei Huanggang Huangzhou District Center for Disease Control Division，Huanggang Hubei 438000，China

【Abstract】