二氧化硫(SO2)是大气污染物的主要成分之一，严重污染环境并对人的身体健康有很大危害。其中SO2的脱除一直是环境保护难题，每一年因为SO2的排放会导致巨大的经济损失，是以烟气脱硫已成为如今研究领域的热门之一。本文采用一种新型的烟气脱硫方式，利用CaS作为钙基烟气脱硫剂进行脱硫，不仅能将烟气中的SO2气体还原为硫单质，而且能够通过与化学链技术相结合，实现CaS的再生，从而实现化学链的循环反应，主要研究内容如下:
首先，基于热力学定律和吉布斯自由能最小原理，利用HSC Chemistry软件对NiS-SO2、FeS-SO2、Na2S-SO2、MgS-SO2、BaS-SO2、GaS-SO2进行热力学计算与分析，模拟时调剂SO2和脱硫剂的比例为2∶1，并加入氮气(N2)作为保护气，经分析最终筛选出合适的CaS作为脱硫剂。生成产物CaSO4与CO和H2反应实现CaS脱硫剂再生的过程已经在化学链技术中得到应用，因而可以实现化学链循环反应。采用CaS作为脱硫剂不仅具有活性好、硫单质产率高、副反应少等优点，而且脱硫剂可循环利用。于是本文采用CaS作为钙基烟气脱硫剂对烟气脱硫进行考察研究。
其次，在固定床反应器中对钙基烟气脱硫剂脱除SO2的实验进行了考察，筛选出了合适的反应条件，即:反应温度为200℃、空速为600h-1、床高/直径比为5∶2、CaS含量为40％。CO2对钙基烟气脱硫剂的脱硫实验没有影响，而CaO的脱硫效果低于CaS的脱硫效果，烟气中的O2在反应中能够提供反应热量，同时也能与部分CaS结合，使得脱硫率有所降低，但是降低不明显。钙基烟气脱硫剂在高温下会出现烧结现象，导致比表面积降低，粒径增大。
另外，本文采用收缩核模型很好地对钙基烟气脱硫剂与SO2的反应进行了描述，分别考察了反应温度、SO2浓度、空速等因素对脱硫反应的影响，并对反应过程进行了线性拟合，计算出了反应活化能等因子，构造了合适的反应动力学方程。
- 作 者：
- 孙广林
- 学科专业：
- 化学工程与技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 青岛科技大学
- 导师姓名：
- 田红景
- 学位年度：
- 2015
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
