石墨熱分解CaSO4反應機理研究

作者：趙亮

摘要：碳(C)熱分解硫酸鈣(CaSO4)的反應普遍發生于采用爐內脫硫的循環流化床鍋爐中,深入研究其反應機理對于改善爐內固硫性能具有重要意義。基于熱重質譜試驗,采用等效特征圖譜法(ECSA)深入探索了石墨熱分解CaSO4的反應過程;同時結合水平管式爐試驗,通過表征反應后的固體產物,綜合分析得出石墨熱分解CaSO4過程中各主要反應的溫度區間。結果表明:基于熱重質譜試驗數據結合等效特征圖譜法(ECSA)可以很好地解析石墨熱分解CaSO4的主要反應過程;CaSO4自分解反應發生在1100℃左右,石墨的加入使得CaSO4的分解溫度降低至900℃左右,同時增大其最快分解速率、縮短完全分解時間;1050℃左右,石墨熱分解CaSO4的速率達到最大,但最大分解速率對應的溫度與石墨的添加量無關;隨著石墨與CaSO4摩爾比的增加,CaSO4的分解速率逐漸增大,但起始分解的溫度略有降低并趨于穩定;在石墨熱分解CaSO4反應過程中,生成CO2、SO2氣體和CaO固體的反應為最主要的反應;當反應溫度超過1100℃時,石墨與CaSO4可能發生生成CaS和CO2的反應,但其進行程度很小。

發文機構：中國科學院工程熱物理研究所 中國科學院大學

關鍵詞：硫酸鈣熱分解等效特征圖譜法熱重質譜石墨CaSO4thermal decompositionECSATG-MSgraphite

分類號： TQ53[化學工程—煤化學工程]TK114[動力工程及工程熱物理—熱能工程]