环境工程设计I E~ironmentEn#neeringDej l
钙 基 固 硫 剂 脱 硫 原 理 及 影 响 因 素 研 究
Study on Desulfurization Principle and Influence Factor of Calcium—Based Sorbent
郭瑞 莉 ，李令 宝 ，于保 同
(1．山东益源环保科技有限公司，山东 枣庄 277800；2．枣庄市环境监测站，山东 枣庄 277800)
GUO Rui-li ，LI Ling-bao2,YU Bao—tong
(1．ShandongYiyuanEnvironmentalTechnologyCo．1td．，Zaozhuang 277800，China；
2．ZaozhuangEnvironmentalMonitoringStation，Zaozhuang 277800，China)
【摘 要】控制s0 的污染是当前环保治理的重中之重。目前，广泛采用的脱硫技术各有优缺点，在环保要求日益严格的背景下，这
标排放甚至满足超低排放标准难度大，因此，开发燃煤固硫技术具有重要的环境、经济和社会效益。论文初步探讨钙基固硫剂的脱
硫机理和影响因素，简要论述钙基成分、添加剂种类、反应温度、钙硫比等因素对固硫效率的影响，并探讨贝壳作为固硫剂的优势。
【Abstract】The control ofSO2 pollution is the most important work in environmental protection and contro1．The desulfurization technology
widely applied now have merits and demerits respectively．It is difficult to achieve standard discharge and ultra low emissions under the strict
env~onmental background．So the developmerit ofcoal combustion technology has an important environmental，economic and social benefits．
Thisarticlepreliminarilydiscussesthedesulfurizationprincipleandinfluencefactorofcalcium—basedsorbent，andbrieflydiscussestheinfluence
ofcalcium-basedcomposition，thekindsofadditive，reactiontemperatureandCa／Son sulfurfixationefficiency．Anditdiscussestheadvantages
ofshellassulfur-fixingagent．
【关键词】固硫剂：添加剂涸硫率
【Keywords】sulfur-fixingagent；additives；sulfur-fixingrate
【中图分类号1TQ534．9 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467(2017)04-0131—02
[DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．04．158
1 引 言
在当前严重的环境污染背景下，二氧化硫排放比例大 ，涉
及行业多，治理难度大。工业上应用较多的脱硫技术为燃烧前
脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫技术。燃烧前脱硫技术效率
低、选择性差，实际应用中需配合深度处理才能达标排放；燃
烧后烟气脱硫是大规模商业化应用的脱硫技术 ，脱硫效率高 ，
运行成本或投资成本高，且产生的大量脱硫废液及固体副产
物，加剧了企业环保治理压力 ，在环保形势严峻的当下，并非
脱硫技术的明智之选；燃烧中脱硫是利用固硫剂直接与二氧
化硫反应 ，工艺简单，投资及运营成本低，热利用效率高等，对
【作者简介】郭瑞莉(1983 )，女，河北迁安人，工程师，从事烟气治
理工程设计及技术研究。
我国二氧化硫治理是一个较好选择。
固硫剂是以钙基[CaO、Ca(OH) 、CaCO3]等为主，包括多种
金属氧,f~ (Fe20 、SiO 、A120，等 )或化合物，并掺入一定量的
有机物 ，经深加工而制成的粉状物质。其中钙基主要起脱硫 、
固硫作用，其他金属氧化物和化合物，一方面有利于提高钙基
的反应涪I生，使钙基参与脱硫反应的利用率大幅提高；另一方
面使固硫产物在炉窑内煅烧时形成高温固熔体与抑制 CaSO
高温分解的熔融包裹物，提高了固硫产物的高温稳定性。固硫
剂中多种添加剂的协同作用 ，保障了其低温脱硫、高温固硫的
性能，使窑炉脱除 S0 的潜能得到充分发挥 ]。
2 固 硫 原 理 及 影 响 因 素
2．1 固硫原 理
固硫过程的反应如下：
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l工程建设与设计 l‰‘r耻I n＆DesignFor丹 ecl
Ca(OH)2--+CaO+H20
CaCO3---~CaO+CO2
CaO+S02+1／202—}CaSO4
首先，Ca(OH)：和 CaCO 受热分解生成 CaO，其孔结构比
CaCO，常规煅烧的 CaO有明显改善。CaO颗粒的固硫反应是
一 种具有结构变化的多孔介质气固非催化反应 ，反应同时发
生在固硫剂颗粒外表面和内部孔隙表面闭。固硫反应速度由下
列因素控制：(1)SO：在孔内的扩散速度；(2)气体反应物通过
孔壁上形成的 CaSO 层的扩散速度 ；(3)气固反应的表面4~-W-
反应速度。随着反应过程的进行，生成的 CaSO 在 CaO颗粒表
面和内孔中长大，颗粒孔隙率逐渐减小 ，最终导致窒息。反应
过程中起控制作用的阻力从初始的化学反应阻力逐渐转移到
产物层的扩散阻力和内孔扩散阻力【引。
实验表明，900~C以下钙基固硫剂具有较高的反应活性 ，
这是由于 Ca(OH)：、CaCO，分解出多空隙 、大比表面积的 CaO。
继续升高温度，CaO发生高温烧结，良好的内部结构遭到破
坏 ，比表面积降低 ，钙利用率下降。在高温段 ，Ca(OH) 比
CaCO，具有更好的固硫陛能。这是由于 Ca(OH)：比 CaCO 具有
钙基固硫剂脱硫原理及影响因素研究（论文）.pdf
