鋁基銅吸附劑干法煙氣脫硫及再生研究.pdf

1、煤炭是電力工業(yè)的主要燃料來(lái)源，大部分煤炭是通過(guò)燃燒而利用，而煤炭燃燒在釋放出能量的同時(shí)，也產(chǎn)生了二氧化硫(SO2)等廢氣，嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境。因此有必要進(jìn)行脫硫，以滿足環(huán)保需求。煙氣脫硫(FGD)技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣、效率最高的脫硫技術(shù)，是控制SO2排放、防止大氣污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的一個(gè)重要手段。現(xiàn)階段各成熟的方法(干式或濕式的石灰石/石膏法、噴霧干燥法、吸收劑噴射法等)均存在不同程度的缺陷從而影響到在我國(guó)的推廣應(yīng)用。開(kāi)發(fā)能同時(shí)控制SO2

2、與NOx污染的方法具有極大的應(yīng)用前景。鋁基銅(CuO/γ-Al2O3)干法煙氣脫硫以其脫硫效率高、脫硫劑可再生重復(fù)使用、硫可回收利用、脫硫的同時(shí)還可以脫硝、成本較低等優(yōu)勢(shì)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。盡管國(guó)外對(duì)CuO/γ-Al2O3脫硫脫硝研究工作已經(jīng)較為成熟，但距其商業(yè)化應(yīng)用仍有一段距離；而國(guó)內(nèi)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究起步較晚，目前還處于開(kāi)始階段。因此，對(duì)CuO在脫硫脫硝過(guò)程中所發(fā)生的脫硫、脫硝、再生等一系列過(guò)程開(kāi)展研究，解決該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中存在

3、的問(wèn)題，使之能應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，是國(guó)內(nèi)發(fā)展脫硫脫硝一體化技術(shù)的迫切需求。 本文提出一種新思路，用陶瓷載體制作鋁基銅煙氣脫硫反應(yīng)器，并以此為基礎(chǔ)，開(kāi)展了相應(yīng)的數(shù)值模擬工作。本文首先對(duì)管道型鋁基銅脫硫反應(yīng)器中的化學(xué)吸附脫硫過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，比較系統(tǒng)的研究了相關(guān)因素對(duì)脫硫過(guò)程的影響，得出：反應(yīng)器內(nèi)溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)分布情況；煙氣入口速度是決定表面催化反應(yīng)快慢的一個(gè)重要因素；在473-773K范圍內(nèi)，脫硫率隨著溫度的升高而升高，但不能無(wú)限提

4、高反應(yīng)溫度來(lái)增大脫硫率，要考慮反應(yīng)放熱的問(wèn)題；隨著管道直徑的增大，脫硫率大幅度減小，設(shè)計(jì)中應(yīng)在保證不堵塞的情況下盡量選擇小的管徑，以增強(qiáng)脫硫效果；隨著管道的增長(zhǎng)，脫硫率逐漸增大?？梢灶A(yù)見(jiàn)，若管道無(wú)限長(zhǎng)則脫硫率可達(dá)100﹪；隨著入口SO2濃度增大，脫硫率下降，但影響不大；隨著入口煙氣中O2濃度的增大脫硫率明顯提高。然后對(duì)管道型鋁基銅脫硫反應(yīng)器中的還原過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出：在400℃-450℃的范圍內(nèi)，溫度的提高對(duì)反應(yīng)速率的影響不大；入