1、燃煤電廠是SO2和NOx排放的重要來源,隨著目前環(huán)保要求越來越嚴格,燃煤電廠SO2和NOx的脫除已勢在必行。
　　爐內(nèi)噴鈣是我國眾多中小型燃煤機組及工業(yè)鍋爐常用的脫硫方式,脫硫劑采用石灰石。然而石灰石脫硫存在著鈣利用率低、脫硫效率不高和無法同時脫硝等問題。國外研究表明有機酸鈣鹽(如乙酸鈣等)在具有較高的脫硫能力的同時,還具備一定的脫硝能力,非常適合用于燃煤鍋爐污染物的脫除。然而制備有機酸鈣鹽需要大量有機酸,而有機酸生產(chǎn)成本太高,這

2、限制了有機酸在工業(yè)上的應用,所以此種方法目前還停留在理論研究階段。
　　生物油中含有豐富的有機酸,將其與鈣基吸收劑反應可制備出在一種富含有機酸鈣鹽的“富鈣生物油”,可用于有機酸鈣鹽的替代品,從而解決有機鈣鹽生產(chǎn)成本過高的問題。
　　本文以富鈣生物油為研究對象,首先對富鈣生物油制備過程的影響因素作用規(guī)律進行了研究,考察了石灰石粒徑、生物油pH值、反應溫度對富鈣生物油的制備過程的影響,指出生物油pH值與反應溫度在制備富鈣生物油過

3、程中起著關鍵的作用,較小pH值的生物油與較高的反應溫度有利于富鈣生物油中鈣離子濃度的增加。對制備出的富鈣生物油成分分析表明,富鈣生物油中主要含有Ca、H、O、C等元素,富鈣生物油中除有機羧酸鈣鹽外,還含有醇、苯、酚類等物質(zhì)。
　　對富鈣生物油煅燒過程進行了研究,表明富鈣生物油的煅燒可以分為四個階段。第一階段是<200℃時富鈣生物油的脫水階段,第二階段是溫度在200℃～400℃時,富鈣生物油中部分殘留生物油的分解析出,也包括部分分解

4、溫度較低的有機羧酸鈣鹽的分解。第三階段為400℃左右時,富鈣生物油的有機羧酸鈣鹽分解階段。最后是碳酸鈣的分解階段。隨著升溫速率的增大,富鈣生物油分解的后兩個階段分解起始溫度都有所提高。粒徑對富鈣生物油煅燒特性的影響較小。CO2氣氛對富鈣生物油碳酸鈣分解階段表現(xiàn)出明顯的抑制作用。對富鈣生物油后兩個階段分解動力學進行了分析,表明后兩個分解階段符合相邊界反應的收縮圓柱體模型。富鈣生物油煅燒產(chǎn)物孔結構受其煅燒過程的影響非常明顯,特別是有機羧酸鈣

5、鹽的快速分解階段,在此溫度區(qū)間內(nèi)(400～600℃),富鈣生物油中殘留高分子碳氫化物沉積效應與有機氣體釋放產(chǎn)生氣釋作用共存,但沉積效應占主導,導致富鈣生物油煅燒產(chǎn)物孔隙特性隨溫度的增加反而下降。然而即使如此,富鈣生物油煅燒產(chǎn)物孔隙還是優(yōu)于同等條件下CaCO3煅燒產(chǎn)物。
　　富鈣生物油熱重反應器與小型固定床反應器上脫硫結果顯示,富鈣生物油最佳脫硫溫度應該在900℃左右,富鈣生物油脫硫反應可以被分成三個階段:分別為表面脫硫階段、二氧化

6、硫緩慢擴散階段、反應中止階段。二氧化硫緩慢擴散階段在富鈣生物油脫硫反應中起決定性的作用。采用晶粒模型模擬了富鈣生物油脫硫過程,模擬過程與實驗結果比較吻合。然后用主成分分析法建立的綜合評價方法評估了富鈣生物油脫硫反應活性,結果表明,富鈣生物油脫硫性能主要由孔隙率、CaO含量、比表面積與平均孔徑比值決定。
　　在小型反應器上進行了富鈣生物油同時脫硫脫硝研究,實驗結果表明,鈣生物油脫硫效率在900～950℃內(nèi)取得最大值,為90％左右。脫

7、硝效率在1200～1250℃內(nèi)達到最大值,為50％左右。富鈣生物油同時脫硫脫硝鈣硫比在2～3之間較為適宜。貧氧氣氛下有利于富鈣生物油同時脫硫脫硝效率的提高。相同實驗條件下,三種鈣基同時脫硫脫硝性能大小順序為富鈣生物油>醋酸鈣>石灰石。石灰石粒徑越小越有利于制備出的富鈣生物油脫硫脫硝,pH較小、酸性較強生物油也有利于富鈣生物油脫硫脫硝效率的提高,制備溫度的提高也可增加富鈣生物油脫硫的性能,在50℃左右制備富鈣生物油即可。
　　對富鈣

8、生物油再燃脫硝過程進行了數(shù)值模擬,結果表明溫度和氧量是影響富鈣生物油還原NOx的主要因素。在貧氧情況下有利于富鈣生物油NOx還原效率的提高,而溫度對富鈣生物油還原NOx效率的影響程度與過量空氣系數(shù)有關,過量空氣系數(shù)在0.6～0.8,溫度在1100～1400℃范圍內(nèi),是富鈣生物油理想脫硝區(qū)間。富鈣生物油再燃脫硝分為兩個階段,在快速反應階段,富鈣生物油煅燒過程中生成的CH2CO繼續(xù)分解為H、HO2,HCCO等物質(zhì),降低了NOx的濃度。而在沿