干法钙基脱硫剂改性研究进展

目前,煤炭等传统化石能源的使用在全国仍占有较大比重,在日益严格的环保法规背景下,为实现工业尾气的超低排放,完成“碳达峰、碳中和”目标,提高工业生产中的脱硫脱硝效率已成为目前亟须解决的重要问题。长期应用于工业中的湿法/半干法脱硫技术现在很难经济有效地满足目前的排放标准,此外还存在维护费用高、技术工艺复杂、产物处理困难等问题。在众多脱硫脱硝方案中,干法钙基脱硫剂因其易回收、占用体积小、价格低廉、热量损耗少等优势而受到科研工作者的广泛关注。本文介绍了干法钙基脱硫剂的优势与劣势,并针对其存在的问题,通过大量文献调研,分类总结了脱硫剂的不同改性方法,分析了掺杂金属氧化物、蒸汽活化、掺入脱硝添加剂这三种常见改性策略的研究进展及机理。结果表明:在脱硫剂中单一掺杂或引入多种金属氧化物(如Fe_(2)O_(3)、MgO等)能够明显促进脱硫剂的脱硫反应;在脱硫剂制备或反应过程中使用蒸汽活化,可延长脱硫剂的使用寿命,从而提高脱硫剂的利用率;在脱硫剂中加入KMnO_(4)等增强脱硝的添加剂或在脱硫过程中引入O_(3)条件均可改善脱硫剂的脱硝性能,这说明在一定条件下脱硫过程能够促进脱硝反应的进行,同时还证实了脱硫脱硝一体化的可行性。上述三种方法采用优化反应条件、调控脱硫剂的结构或组分,实现降低脱硫反应的活化能,增加反应活性中心,增大脱硫剂的孔结构、比表面积,从而改善脱硫剂的脱除效果。干法钙基脱硫剂的改性策略建议结合使用,通过优化脱硫剂的比表面积等重要参数,合成出既能脱硫又能脱硝的高效脱硫剂。