沉珠的改性及其吸附脱除SO2试验研究
SO2是目前危害最大的大气污染源之一，为控制SO2的超标排放，我国展开了多种脱硫剂的研究。其中粉煤灰经改性后脱硫效果得到了大幅度提升。沉珠是可从粉煤灰中分选而来的一种特殊的微珠，不仅化学组分与粉煤灰基本相似，而且具有比常规粉煤灰更强的“火山灰活性”。 本研究首先通过物理化学法对从粉煤灰中分选出来的沉珠进行水热化合改性，使改性后的沉珠能够实现脱除烟气中SO2的新功能，并利用正交试验与单因素试验确定了沉珠水热化合改性的理想工艺条件为反应温度：85℃，反应时间：12 h，珠钙比：5，水固比：12；采用物化表征和模拟试验的方法，对比分析水热化合改性前后沉珠的矿物组成、颗粒形貌等，结果表明：改性沉珠比原状沉珠的比表面积更大、孔隙更多，有利于提升吸附脱除烟气中SO2的效率；沉珠经改性后生成了水合硅酸钙、水合铝酸钙、水合硅铝酸钙等多孔晶体物质，有利于提升其脱硫效率；在自建的模拟干法烟气脱硫实验平台上，研究了相对湿度、烟气温度以及初始SO2气体浓度对改性沉珠吸附脱除SO2效率的影响，得到了改性沉珠吸附脱除SO2的理想条件：相对湿度为30%，烟气温度为150℃，SO2初始浓度为850 mg/m3。在此条件下，5 g改性沉珠在100 min的脱硫效率达到99.65%，达到100%脱硫率的时间持续了80 min；最后通过对比改性沉珠与传统Ca(OH)2脱硫剂吸附脱除SO2的效率，验证了改性沉珠作为脱硫剂拥有更好的吸附脱除SO2的性能，试验结果表明：Ca(OH)2的脱硫效率随时间推移明显降低，最高脱硫率为93.5%，而改性沉珠的脱硫效率稳定，最高脱硫率高达100%且持续80 min，表明改性沉珠的脱硫效果远优于Ca(OH)2。得出了沉珠经水热化合改性后可以实现高效率脱硫的结论。
烟气脱硫;沉珠;改性处理;比表面积;孔隙特征;二氧化硫;吸附特性
西南科技大学
硕士
环境科学与工程
陈海焱
2023
中文
X701.3
2023-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）