氧化鎂濕法煙氣脫硫副產(chǎn)品再生循環(huán)利用的研究.pdf

1、氧化鎂濕法煙氣脫硫技術(shù)具有脫硫效率高、不易結(jié)垢、操作簡單等優(yōu)點，近年有了快速發(fā)展，國內(nèi)已投運世界上最大容量的氧化鎂濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，該技術(shù)有望成為我國未來主導(dǎo)脫硫技術(shù)之一。氧化鎂濕法煙氣脫硫技術(shù)在我國推廣應(yīng)用的關(guān)鍵是脫硫副產(chǎn)品的回收與循環(huán)利用，包括再生氧化鎂和硫的回收利用。
　　本文針對工業(yè)級的氧化鎂濕法煙氣脫硫副產(chǎn)品，應(yīng)用理論分析、小型冷態(tài)實驗研究、大型熱態(tài)實驗研究、氣固兩相流數(shù)值模擬等方法，研究了其物料特性、再生循環(huán)利用的可行

2、性及關(guān)鍵運行參數(shù)對其再生循環(huán)利用效果的影響等，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點包括：
　?、僭趪鴥?nèi)設(shè)計建造了一個工業(yè)級的大型熱態(tài)實驗系統(tǒng)，用于對工業(yè)級氧化鎂脫硫副產(chǎn)品的再生循環(huán)利用特性進行實驗研究
　　該實驗系統(tǒng)包括：內(nèi)直徑為500mm和高為6780mm的爐膛、加料口、布風板及三個天然氣噴嘴等；輔助系統(tǒng)包括物料供給系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、產(chǎn)品回收系統(tǒng)、送引風系統(tǒng)、數(shù)據(jù)測量和采集系統(tǒng)等。整個系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)為：壓縮空氣流量為200N

3、m3/h；供料量為80Kg/h；天然氣流量為17Nm3/h；從焙燒爐出來的煙氣量為300Kg/h；空預(yù)器后的熱空氣溫度為650℃；二級空氣冷卻器后的煙氣溫度為250℃；進入引風機的煙氣溫度小于250℃；煙氣處理系統(tǒng)循環(huán)泵的循環(huán)量為50L/min。
　　②國內(nèi)首次對工業(yè)級氧化鎂脫硫副產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征和熱解反應(yīng)動力學(xué)進行了實驗研究
　　通過掃描電子顯微鏡成像發(fā)現(xiàn)實驗所用的工業(yè)級氧化鎂脫硫副產(chǎn)品具有類似于片狀的分層結(jié)構(gòu)，它的外形結(jié)構(gòu)

4、比較光滑致密，有較少的空隙；通過熱重實驗發(fā)現(xiàn)工業(yè)級的氧化鎂脫硫副產(chǎn)品總的質(zhì)量損失隨粒徑的減小而增加，但是粒徑對副產(chǎn)品熱解過程中各個失重階段的質(zhì)量損失的影響是不一樣的；碳粉的加入對硫酸鎂的熱解有明顯影響，能降低其熱解溫度，使其熱解過程更加容易；副產(chǎn)品在有氧條件下熱解時，最后一個熱解峰后移，反應(yīng)向高溫區(qū)移動。
　　③國內(nèi)首次對從工業(yè)級氧化鎂脫硫副產(chǎn)品中回收硫的可行性及影響因素進行了實驗研究和計算分析；對再生氧化鎂的結(jié)構(gòu)特性進行了分析；

5、比較了煤中含硫量為1.65％，容量為300MW的火電機組運用氧化鎂脫硫再生技術(shù)與石灰石-石膏法脫硫技術(shù)的經(jīng)濟性
　　主要的研究結(jié)果表明副產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在爐膛的下部區(qū)域；當過?？諝庀禂?shù)為1.05，副產(chǎn)品中亞硫酸鎂的含量為60%時，焙燒氣中 SO2的摩爾含量為10.5%；副產(chǎn)品中水分含量占15%時，二氧化硫濃度仍能達到9.2%；富氧燃燒時應(yīng)控制空氣中氧氣含量不超過31%；減少過剩空氣系數(shù)、增加給料量、減少結(jié)晶水含量及適當降低爐

6、溫等能顯著提高焙燒氣中 SO2的摩爾含量；經(jīng)濟性分析表明氧化鎂脫硫再生技術(shù)的經(jīng)濟性比較好；當焙燒溫度為900-1000℃時，實驗獲得的焙燒產(chǎn)品氧化鎂活性較高；當焙燒溫度達到1100℃時，焙燒產(chǎn)品氧化鎂有輕微的燒結(jié)現(xiàn)象，活性較低。
　?、芄I(yè)級大型熱態(tài)實驗系統(tǒng)爐內(nèi)氣固流動及燃燒反應(yīng)過程的數(shù)值模擬
　　基于Gambit和Fluent軟件，對焙燒爐進行建模，選擇合適的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和數(shù)量。首先對爐內(nèi)的三維氣相燃燒過程進行了數(shù)值模擬，在此