赤泥为氧化铝生产过程中剩余的固体废弃物，其大量堆存会对环境造成严重污染。且赤泥的长期堆存会导致钙基组分等脱硫有效成分含量的减少和活性降低，进而影响烟气脱硫效率。为提高赤泥烟气脱硫效果，本文在活性炭混合条件下对赤泥进行热活化以制备活化赤泥脱硫剂（ARMD），考察热活化条件、ARMD物化性质及其脱硫性能间的关系，并对ARMD的脱硫机理进行初步探究。在此基础上，进行鼓泡吸收塔脱硫试验，确定最佳运行参数并考察ARMD脱硫效果的稳定性。论文主要研究结果如下：
ARMD制备条件试验结果表明：活性炭存在条件下制备的ARMD脱硫效率可达85％以上。制备温度低于900℃或活化时间不足15min条件下ARMD中有效成分不能够充分活化；活化温度高于1000℃、活化时间超过20min会使ARMD发生熔融烧结或生成黄长石等惰性物质，从而导致ARMD脱硫效率降低。确定ARMD的最佳制备条件为：C/R=1:20，热活化温度900℃，热活化时长15min。
ARMD性质表征分析试验结果表明：经热活化处理后，ARMD比表面积增大、中孔/大孔的比例增加，微观结构更加合理，有利于反应离子的扩散，防止脱硫反应产物对小孔的堵塞。活化处理后 ARMD中 CaSO4?1/2H2O有效分解， CaCO3在活化过程中与ARMD中其他物质发生一系列反应，除部分转化成CaO外，其余转化为3CaO?Al2O3?SiO2?4H2O、CaO?Al2O3?2SiO2和2CaO?Al2O3?SiO2等物质。
采用双模理论对ARMD脱硫机理进行探讨，并对ARMD在鼓泡吸收塔中最佳脱硫工艺条件及稳定性试验进行考察，表明：脱硫浆液中pH值是决定SO2和ARMD有效成分在溶液中的溶解速率的重要因素。H+浓度增大时，反应向逆反应进行，阻碍SO2气体和ARMD有效成分在溶液中的传质的进行。不同pH值条件下，Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在溶液中存在形态及对SO2的催化氧化机理有所不同，脱硫效率也随之改变。
在温度为25℃、SO2浓度为1500ppm条件下，最佳运行条件为：pH值为4.5左右、固液比为1:5、气体流量在3.0L/min，该条件下ARMD脱硫效率最高可达86.9%。ARMD在鼓泡吸收塔中，气体入口SO2浓度在400-2000ppm范围脱硫效率基本保持稳定，对不同浓度的气体都有一定的适应性。在连续运行条件下，脱硫装置脱硫效率能达到稳定状态，脱硫效率可保持在87%以上。
本论文有图19幅，表7个，参考文献96篇。
- 作 者：
- 武晓晖
- 学科专业：
- 环境工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 中国矿业大学
- 导师姓名：
- 王丽萍
- 学位年度：
- 2016
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
