常用固硫剂是什么
常用固硫剂是什么
各种碱性化合物都可作为脱硫剂。
一般要求固硫剂原料来源广，价格便宜等。具有固硫能力的矿石，例如石灰石、白云石，还有生石灰、矿渣和工业废渣都是固硫剂的原料。
固硫剂一般指脱除燃料、原料或其他物料中的游离硫或硫化合物的药剂。在污染物的控制和处理中主要指能去除废气中硫氧化物所用的药剂。硫氧化物包括三氧化硫和二氧化硫。
已知煤的近代结构模型如图所示： （1）从煤的结构模型来看，煤是工业上获得 ___________ 烃的重要来源．
（1）芳香（2）二氧化硫、氮氧化物 （3）BD
（4）CaCO 3 CaO+CO 2 ↑??? 2CaO+2SO 2 +O 2 2CaSO 4
（5）煤的干馏 气化 液化
（1）煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃．
（2）煤结构中含有S和N，所以直接燃煤能产生SO 2 和氮氧化物，污染环境．
（3）煤燃烧产生SO 2 ，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙．固硫反应为：SO 2 +CaO CaSO 3? 2CaSO 3 +O 2 2CaSO 4???
Ca(OH) 2 +SO 2 =CaSO 3 +H 2 O?? 2CaSO 3 +O 2 2CaSO 4
（4）若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：CaCO 3 CaO+CO 2 ↑
?????? 2CaO+2SO 2 +O 2 2CaSO 4
（5）此问正是本节选学主要内容之一：煤的干馏、气化和液化．
燃煤助燃剂的结构
燃煤助燃剂的组成包括膨松剂、氧化剂、催化剂、脱硫剂或固硫剂、消烟剂、水以及其他有机助剂。
1、膨松剂
膨松剂在炉膛高温区会受热爆裂，搅动煤层中的气流，促使碳粒表面的灰烬或燃烧产物CO脱离，使之充分燃烧。所用的膨松剂主要指的是工业食盐氯化钠。
2、氧化剂
氧化剂有助于提供燃烧在预热段、燃烧段和燃烧尽段所必须的活性氧，促使煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份和碳粒的燃烧。常用的氧化剂有高锰酸钾，氯酸钾，高氯酸钾等。高锰酸钾可以在200-240℃温区分解出氧气；氯酸钾可以在300-350℃温区分解放出氧气；高氯酸钾可以在400℃以上分解出氧气；这些分解出的氧气为煤炭燃烧提供了必要的氧源。另外，硝酸盐类如硝酸钠、硝酸钾、硝酸铈、硝酸钡等固体硝酸盐加热时能分解放出氧气，其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧气而变成亚硝酸盐，其余大部分金属的硝酸盐，分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。硝酸盐在高温时也是强氧化剂。
3、催化剂
有二氧化锰、氧化镁、三氧化二铝、四氧化三铁、三氧化二铁、氯化铁、稀土元 素、碳酸钠、铝土等。其中氧化铝可以高温条件下抑制CaSO4的分解，同时可以形成高热稳定的CaSO4、CaO和Al2O3的复盐，而且此产物覆盖或包裹CaSO4晶体表面，抑制CaSO4的分解。金属氧化物则是在氧传递过程中起着至关重要的作用。含铁化合物通过降低煤燃烧的着火温度与反应活化能来改善煤的燃烧特性。其作用效果随添加量的增大而增强。其中，FeCl3 能够提高煤燃烧过程中挥发分与降低煤焦的着火温度，提高低温燃烧过程的燃烧速率，使煤的着火与燃烧更加容易，并且随着添加量的提高，对煤燃烧特性的改善作用也不断提高；FeCI2对煤燃烧的催化作用与FeCI3相似，但改善的效果相对较小；Fe2O3对煤的燃烧过程影响不大。但Fe2O3对550℃左右的煤燃烧具有助燃作用。燃煤中添加MnO2：可以改善煤粉燃烧性能， 试验结果表明，添加2%～5%的MnO2可使无烟煤和烟煤燃烧率分别提高14%～18%和3%～8%，且富氧与添加MnO2并用可进一步提高助燃效果。其助燃机理在于热分解放出的活性氧加快了着火初期的火焰传播速度，进而提高了煤粉燃烧率。
4、脱硫剂或固硫剂
固硫剂种类很多，常用的有钙基固硫剂，钡基固硫剂，镁基固硫剂，纳米材料固硫剂，有时也选用电石渣、造纸废液、硼泥、赤泥、盐泥等工业废料和石灰石、白云石等天然矿物。钙基固硫剂有CaCO3、CaO、Ca(OH)2三种固硫剂，Ca(OH)2固硫效果最好，其次是CaCO3、CaO。在纯的CaCO3中添加氧化铁可以在固硫反应中起促进作用，降低反应活化，使反应更易进行，而且氧化铁的加入，可以使CaSO4的分解温度有一定的提高，加快CaSO3的氧化反应。简单的机械混合方式加人CaCO3、Fe2O3、CaO等对煤燃烧的助燃作用较弱。有的甚至有抑制作用，而浸渍加入CaCO3或Ca(OH)2(石灰乳)及分别与少量CaCl2、Fe(NO3)3、FeSO4的混合盐和浸渍Fe(NO3)3、FeSO4对烟煤、无烟煤均有较明显的助燃作用。
大量的实验结果研究发现，有机钙基固硫剂的作用效果更好。实验结果发现有机钙的煅烧分为3个阶段：第1阶段以析出水份为主，第2阶段则以析出有机气体为标志，第3 阶段则是碳酸钙分解。醋酸钙镁的分解较为容易进行，在298 ℃就开始析出丙酮气体。而醋酸钙和丙酸钙分别在390 ℃和392 ℃开始析出丙酮和戊酮气体。添加醋酸钙镁或丙酸钙后，煤热解析出温度提前，挥发份最大析出速率增大挥发分释放特性指数明显提高，热解过程变得更为剧烈，热解性能得以提高。煤添加有机钙后，燃烧初期样品迅速失重，燃烧速率远大于原煤，而在后期，样品燃烧平缓，燃烧速率小于原煤。有机钙提高了煤的着火性能和整体燃烧性能。镁基固硫剂有MgCO3、MgO。其作用原理与钙基固硫剂的作用原理相似，钡基固硫剂主要是BaCO3。纯BaSO4的分解温度为1580℃，大大高于CaSO4的分解温度，显示较高的热稳定性，且Ba较Ca具有更高的金属活泼性，对应的氧化物具有更强的碱性，更利于与酸性氧化物SO2的反应。 钡基固硫剂在煤高温燃烧中的固硫效果明显高于钙基固硫剂，具有较好的应用前景。贝壳固硫剂和纳米材料固硫剂也有所应用。采用钙基、镁基、钡基固硫剂，其固硫反应发生在SO2或SO3，与金属氧化物之间，其主要化学反应通式为：MeO + SO2 + 1/2 O2 = MeSO4 或MeO + SO3 = MeSO4 。
5、消烟剂：早期的消烟剂主要以无机物为主，也有少量的有机物用作消烟剂，包括锰矿粉、氢氧化钾、醋酸、高氯酸钾、生石灰、硝酸锌、硝酸铝、硝酸铅、硝酸钙、环己胺、甲醇、乙醇、吐温、乙醚、硝酸盐水溶液、石灰乳等成分。最近几年的煤炭助燃消烟剂向着有机溶剂的方向发展，中国专利CN101003759A 所述的制备方法中采用的是聚氧乙烯，清水。此种配方原料易购，制备方法简单，成本低。它除烟的主要原理是高温时搅于煤炭中的助燃消烟剂中的水分子分开，变成氢和氧，与煤炭燃烧的煤气混合在一起同时燃烧，提高燃烧热值，在不同于平常同等条件下的燃烧温度中将烟尘杂质同时燃烧掉，以达到消烟的目的。中国专CN100999690A 在消烟剂中加入了C12 脂肪醇聚氧乙烯（4）醚 。其他有机化合物助剂包括烷基醇醚、烷基酯、烯烃、芳香族化合物、磷酸酯、氯代烃、 烷基醇酰等。
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