石灰石中硫的赋存状态与预热器环境中SO 2 的释放及捕集过程研究
发布时间：2025-05-28 23:02
工业SO2的过度排放是导致我国多地区雾霾、酸雨等灾害频发的主要原因之一。据国家统计局数据,水泥行业已成为仅次于煤电、钢铁行业的第三大SO2排放源,虽然我国近年来出台了一些政策和限排标准,水泥工业SO2排放仍未受到有效控制。通常认为水泥窑烟气中SO2主要来源于煤的燃烧,然而分解炉中新生成的CaO可与烟气中SO2反应,具有较高的脱硫能力。硫化物在400-600℃发生分解,水泥生料中硫化物在预热器即发生分解释放出SO2,此时石灰石脱硫能力极低,导致SO2随烟气排出。研究表明,石灰石中含有少量的硫化物（主要为黄铁矿FeS2）,而石灰石约占生料质量的85%,因此石灰石中含硫矿物应是水泥窑SO2排放的主要来源。迄今为止,石灰石中硫的赋存状态尚未引起关注,特别是硫的赋存状态（硫含量、含硫矿物种类及分布）与水泥窑烟气SO2排放的关系未见报道;预热器环境中含硫矿物（源于石灰石）的分解与SO...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 SO2排放的危害
1.2 我国水泥工业SO2排放及减排迫切性
1.2.1 水泥工业中SO2气体排放现状
1.2.2 我国水泥工业SO2排放标准与减排政策
1.3 新型干法水泥生产过程中SO2排放与捕获
1.3.1 水泥窑中SO2的产生
1.3.2 水泥窑对SO2的捕获
1.3.3 水泥生产过程中硫的循环富集
1.3.4 水泥窑烟气SO2的排放
1.4 水泥原燃料中硫的赋存状态
1.5 石灰石中含硫矿物分解与SO2释放研究
1.6 水泥窑烟气SO2捕集研究现状
1.6.1 湿法SO2捕集技术
1.6.2 半干法SO2捕集技术
1.6.3 干法SO2捕集技术
1.7 存在问题
1.8 研究内容及意义
1.8.1 研究内容
1.8.2 研究意义
第二章 原材料与实验方法
2.1 原材料
2.1.1 石灰石
2.1.2 黄铁矿
2.1.3 化学试剂
2.2 分析与测试方法
2.2.1 颗粒粒度测试方法
2.2.2 矿物组成分析方法
2.2.3 形貌表征方法
2.2.4 硫含量分析方法
2.2.5 含硫矿物热稳定性评价方法
第三章 石灰石中硫的赋存状态
3.1 石灰石中的硫含量
3.2 石灰石中的含硫矿物
3.3 石灰石中黄铁矿的赋存状态
3.3.1 浸染状分布的黄铁矿
3.3.2 纹理状分布的黄铁矿
3.3.3 规则块状分布的黄铁矿
3.3.4 圆粒状分布的黄铁矿
3.4 石灰石中硫的赋存状态与水泥窑烟气SO2排放的关系
3.4.1 石灰石全硫含量与SO2排放的关系
3.4.2 含硫矿物种类与SO2排放的关系
3.4.3 含硫矿物分布与SO2排放的关系
3.4.4 机理分析
3.5 本章小结
第四章 模拟预热器环境中FeS2分解与SO2释放过程
4.1 悬浮态逐级加热装置的设计与建立
4.1.1 装置的结构组成
4.1.2 装置运行参数的确定
4.1.3 悬浮态逐级加热装置的运行
4.2 加热级数及温度对SO2释放过程的影响
4.2.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.2.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.3 黄铁矿粒径对SO2释放过程的影响
4.3.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.3.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.4 悬浮加热时间对SO2释放过程的影响
4.4.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.4.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.5 氧气浓度对SO2释放过程的影响
4.5.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.5.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.6 黄铁矿颗粒受热分解过程
4.6.1 光学显微镜分析
4.6.2 SEM-EDS分析
4.6.3 黄铁矿颗粒分解模型
4.7 本章小结
第五章 模拟预热器环境中SO2的催化捕集
5.1 SO2捕集实验方案
5.2 脱硫剂种类对SO2捕集的影响
5.2.1 脱硫粉末的硫含量
5.2.2 脱硫粉末的物相组成
5.2.3 脱硫粉末颗粒的微观形貌及元素组成
5.2.4 脱硫剂的作用机理分析
5.3 催化剂种类对SO2捕集的影响
5.3.1 催化脱硫粉末的硫含量
5.3.2 催化脱硫粉末的物相组成
5.3.3 催化脱硫粉末的微观形貌及元素组成
5.3.4 催化剂的作用机理分析
5.4 SO2捕集的工业试验
5.4.1 硫排放量
5.4.2 烟气脱硫前后硫的迁徙途径
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：4048343
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 SO2排放的危害
1.2 我国水泥工业SO2排放及减排迫切性
1.2.1 水泥工业中SO2气体排放现状
1.2.2 我国水泥工业SO2排放标准与减排政策
1.3 新型干法水泥生产过程中SO2排放与捕获
1.3.1 水泥窑中SO2的产生
1.3.2 水泥窑对SO2的捕获
1.3.3 水泥生产过程中硫的循环富集
1.3.4 水泥窑烟气SO2的排放
1.4 水泥原燃料中硫的赋存状态
1.5 石灰石中含硫矿物分解与SO2释放研究
1.6 水泥窑烟气SO2捕集研究现状
1.6.1 湿法SO2捕集技术
1.6.2 半干法SO2捕集技术
1.6.3 干法SO2捕集技术
1.7 存在问题
1.8 研究内容及意义
1.8.1 研究内容
1.8.2 研究意义
第二章 原材料与实验方法
2.1 原材料
2.1.1 石灰石
2.1.2 黄铁矿
2.1.3 化学试剂
2.2 分析与测试方法
2.2.1 颗粒粒度测试方法
2.2.2 矿物组成分析方法
2.2.3 形貌表征方法
2.2.4 硫含量分析方法
2.2.5 含硫矿物热稳定性评价方法
第三章 石灰石中硫的赋存状态
3.1 石灰石中的硫含量
3.2 石灰石中的含硫矿物
3.3 石灰石中黄铁矿的赋存状态
3.3.1 浸染状分布的黄铁矿
3.3.2 纹理状分布的黄铁矿
3.3.3 规则块状分布的黄铁矿
3.3.4 圆粒状分布的黄铁矿
3.4 石灰石中硫的赋存状态与水泥窑烟气SO2排放的关系
3.4.1 石灰石全硫含量与SO2排放的关系
3.4.2 含硫矿物种类与SO2排放的关系
3.4.3 含硫矿物分布与SO2排放的关系
3.4.4 机理分析
3.5 本章小结
第四章 模拟预热器环境中FeS2分解与SO2释放过程
4.1 悬浮态逐级加热装置的设计与建立
4.1.1 装置的结构组成
4.1.2 装置运行参数的确定
4.1.3 悬浮态逐级加热装置的运行
4.2 加热级数及温度对SO2释放过程的影响
4.2.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.2.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.3 黄铁矿粒径对SO2释放过程的影响
4.3.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.3.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.4 悬浮加热时间对SO2释放过程的影响
4.4.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.4.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.5 氧气浓度对SO2释放过程的影响
4.5.1 对黄铁矿颗粒中残存硫含量的影响
4.5.2 对黄铁矿颗粒中含硫矿物赋存状态的影响
4.6 黄铁矿颗粒受热分解过程
4.6.1 光学显微镜分析
4.6.2 SEM-EDS分析
4.6.3 黄铁矿颗粒分解模型
4.7 本章小结
第五章 模拟预热器环境中SO2的催化捕集
5.1 SO2捕集实验方案
5.2 脱硫剂种类对SO2捕集的影响
5.2.1 脱硫粉末的硫含量
5.2.2 脱硫粉末的物相组成
5.2.3 脱硫粉末颗粒的微观形貌及元素组成
5.2.4 脱硫剂的作用机理分析
5.3 催化剂种类对SO2捕集的影响
5.3.1 催化脱硫粉末的硫含量
5.3.2 催化脱硫粉末的物相组成
5.3.3 催化脱硫粉末的微观形貌及元素组成
5.3.4 催化剂的作用机理分析
5.4 SO2捕集的工业试验
5.4.1 硫排放量
5.4.2 烟气脱硫前后硫的迁徙途径
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：4048343
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