1、以煤煙型為主的大氣污染一直是我國(guó)面臨的重大難題，我國(guó)SO2減排形勢(shì)非常嚴(yán)峻，同時(shí)，我國(guó)也是硫磺資源匱乏的硫磺進(jìn)口大國(guó)。在此背景下，可實(shí)現(xiàn)煙氣中硫資源回收利用的活性焦干法煙氣脫硫工藝逐漸得到關(guān)注。但傳統(tǒng)顆粒狀定型活性焦的生產(chǎn)成本居高不下，導(dǎo)致其大規(guī)模推廣應(yīng)用受到限制。針對(duì)傳統(tǒng)顆粒狀活性焦制備成本高的問(wèn)題，本課題組提出并開(kāi)發(fā)了一步法煤粉快速熱解制備不定型粉狀活性焦的工藝方法并進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，證實(shí)了該技術(shù)的可行性。但本課題組前期的研究工作主

2、要針對(duì)粉狀活性焦制備工藝的固相產(chǎn)物——活性焦，而對(duì)于活性焦制備過(guò)程的氣相產(chǎn)物——制焦熱解氣的研究還有欠缺，所設(shè)計(jì)的粉狀活性焦制備實(shí)驗(yàn)工況也與實(shí)際應(yīng)用有較大差別。因此，關(guān)于粉狀活性焦快速制備工藝參數(shù)對(duì)活性焦孔隙結(jié)構(gòu)特性和制焦熱解氣的影響還需要進(jìn)一步的研究。
　　針對(duì)課題組前期研究工作中所欠缺的內(nèi)容，本文首先對(duì)粉狀活性焦制備實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，保證在完成粉狀活性焦制備的同時(shí)，能夠?qū)χ平篃峤鈿膺M(jìn)行分析測(cè)試。然后，在該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上以蒙東褐煤為

3、制焦原料，重新設(shè)計(jì)了更符合實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)工況，分別研究了制備溫度、過(guò)量氧氣系數(shù)以及反應(yīng)氣氛對(duì)活性焦孔隙結(jié)構(gòu)特性和制焦熱解氣的影響。
　　對(duì)活性焦孔隙結(jié)構(gòu)特性的研究表明，制備溫度升高會(huì)促進(jìn)活性焦孔隙結(jié)構(gòu)尤其是微孔結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展，但溫度過(guò)高時(shí)會(huì)破壞活性焦的孔隙結(jié)構(gòu);過(guò)量氧氣系數(shù)的增加會(huì)大幅提高活性焦的燒失率，導(dǎo)致活性焦的孔隙結(jié)構(gòu)因過(guò)度燒蝕遭到嚴(yán)重破壞;反應(yīng)氣氛中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣的濃度變化均會(huì)影響活性焦的孔隙結(jié)構(gòu)特性，其中氧氣

4、濃度的影響最明顯，二氧化碳的存在能在一定程度上抑制中大孔結(jié)構(gòu)的形成，水蒸氣濃度的提高能促進(jìn)更多微孔向中孔結(jié)構(gòu)發(fā)展。
　　對(duì)制焦熱解氣的研究表明，制備溫度升高在提升原煤顆粒揮發(fā)分釋放速率的同時(shí)會(huì)促進(jìn)C與O2的不完全燃燒反應(yīng)，大幅提高CO的產(chǎn)率;過(guò)量氧氣系數(shù)的增加會(huì)使C與O2完全燃燒生成CO2的反應(yīng)逐漸占據(jù)主要份額，導(dǎo)致CO和H2的產(chǎn)率急劇下降;反應(yīng)氣氛中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣的濃度變化對(duì)制焦熱解氣的影響各不相同，氧氣濃度為6％時(shí)，

5、CO和H2產(chǎn)率達(dá)到峰值，CO2濃度的增加會(huì)提高CO產(chǎn)率而對(duì)H2產(chǎn)率沒(méi)有影響，增大水蒸氣濃度則會(huì)促進(jìn)H2和CO2的生成，但會(huì)消耗更多的CO。
　　最后，結(jié)合機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，在本論文實(shí)驗(yàn)工況范圍內(nèi)，優(yōu)選制焦條件為:制備溫度為950℃、過(guò)量氧氣系數(shù)為0.3、氧氣濃度為6％、二氧化碳濃度為12％、水蒸氣濃度為10％，提出設(shè)計(jì)原則，指導(dǎo)設(shè)計(jì)搭建了1MW粉狀活性焦快速制備小試試驗(yàn)系統(tǒng)并進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明小試試驗(yàn)制備粉狀活性焦的孔隙