CaO颗粒脱硫反应动力区实验研究：最大粒径影响分析

"这篇论文是2004年发表在《清华大学学报(自然科学版)》上的一篇关于颗粒脱硫反应动力区最大粒径的实验研究，由王世昌、姚强和徐旭常等人撰写。研究主要关注的是如何减少CaO颗粒表面脱硫产物层对二氧化硫和氧气分子扩散的负面影响，通过TGA-2100热重分析仪对不同类型的钙基脱硫剂进行了实验。" 正文: 这篇研究论文深入探讨了干法烟气脱硫过程中，尤其是CaO颗粒参与的化学反应动力学。脱硫是控制工业排放中的有害硫化物的关键步骤，而CaO作为一种常见的脱硫剂，其性能直接影响到脱硫效率。作者们进行了一系列实验，目的是找出最佳条件以最大化CaO颗粒的脱硫效果。 实验集中在三种自制的钙基脱硫剂上，包括经过水合反应处理的脱硫剂，以及分析纯CaO和工业级石灰。通过TGA-2100热重分析仪，研究人员能够实时监测颗粒在不同温度下的脱硫反应，从而揭示动力区——即反应活跃区域的直径变化。 研究发现，在800℃的反应温度下，经过水合反应的脱硫剂动力区的直径可达到最大值，范围在77至150纳米之间。相比之下，分析纯CaO和工业级石灰的动力区直径在900℃达到峰值。这表明，不同的CaO来源和预处理方式对其脱硫效率有显著影响。 此外，对比相同反应温度和颗粒直径的条件下，工业级石灰的动力区直径大于分析纯CaO。这可能是因为工业级石灰中可能存在的杂质或非均匀性增加了表面积，从而提高了反应活性。然而，这也可能导致更大的扩散阻力，使得脱硫产物层对气体扩散的影响更为显著。 这些发现对于优化脱硫工艺参数，提高脱硫效率具有重要意义。例如，选择合适粒径和纯度的CaO可以减少扩散阻力，提高脱硫速率，同时降低成本。此外，这一研究也对理解CaO颗粒在实际烟气脱硫系统中的动态行为提供了宝贵的理论依据。 关键词涉及的主题包括干法烟气脱硫技术、CaO颗粒的物理化学特性、动力区概念以及粒径对反应动力学的影响。该论文的分类号X701.3将其归类于环境保护技术领域，文献标识码A表明它是一篇原创性的科学研究文章。文章编号则为1000-0054(2004)11-1562-05，提供了具体的出版和引用信息。作者王世昌是博士研究生，姚强教授是通讯联系人，他们的研究工作得到了国家“九七三”重点基础研究项目的资助。