工艺参数对硫化碱转化及二氧化硫释放的影响研究

基于煤粉还原芒硝法生产硫化碱的碱回收锅炉技术．研究了不同工艺参数对硫化碱转化率及二氧化硫释放率的影响。结果表明，反应温度为1200℃、煤粉粒径为550-830μm、停留时间为8-10min为较优参数，在此条件下硫化碱转化率可达93．67％。继续提高反应温度或增加停留时间对提升硫化碱转化率效果有限：芒硝与煤粉质量比应控制在1：（1．05～1．15），可达到较高的硫化碱转化率和较低煤耗；在有氧气氛下，二氧化硫主要由硫化碱氧化生成，由硫化碱氧化生成的二氧化硫量远大于煤的热解和氧化生成的二氧化硫量．因此可通过控制反应区的氧浓度来降低二氧化硫生成量；随着反应温度升高，二氧化硫释放时间提前，但过高的反应温度会加剧硫化碱氧化，从而增加二氧化硫生成量。

过渡金属元素掺杂硫酸钙氧载体的还原性能

采用化学链燃烧技术对化石燃料利用,可显著降低二氧化碳的分离成本。由于硫酸钙与硫化钙之间的转化可实现氧的高效传递,因而使之成为化学链燃烧技术中潜在的氧载体之一。为提高硫酸钙的氧传递能力及还原活性,探索了掺杂有过渡金属氧化物的硫酸钙所制备的复合载氧体的性能。在不同温度下对载氧体的反应活性进行实验研究,重点考察了燃料甲烷的转化率,并对燃料反应器出口的一氧化碳和二氧化硫浓度进行了检测。借助于TPR及XPS分析技术,对所涉及的协同作用机制进行了探讨,结果表明负载锰或者铁的复合载氧体在以上性能方面均较单纯硫酸钙有显著提高。在900℃时,两种复合载氧体实现的甲烷转化率均比单纯硫酸钙高出20%,而出口一氧化碳浓度却相应降低了60%,并且没有观察到二氧化硫的浓度的增加。