高温煅烧石灰石现象

还可以看出，盐酸滴定法和湿法消化法曲线给出的评价结果一致。 关键词：脱硫；石灰石；团聚体；晶粒融合；分形；三维 0 引言 在火力发电厂中，炉内喷钙技术是常用的有害气体脱除方法，石灰石是主要的干法脱硫剂[1-5]炉内，石灰石煅烧后会释放 CO形成大量的微小CaO 晶粒[6-8]，这些小晶粒高温状态下在自身引力和表面张力的作用下，收缩成球状。 关键词：脱硫；石灰石；团聚体；晶粒融合；分形；三维 0 引言 在火力发电厂中，炉内喷钙技术是常用的有害气体脱除方法，石灰石是主要的干法脱硫剂[1-5]炉内，石灰石煅烧后会释放 CO形成大量的微小CaO 晶粒[6-8]，这些小晶粒高温状态下在自身引力和表面张力的作用下，收缩成球状。这7 种石灰石化学成分的分析结果见表1。 2.60 2.55 2.50 2.45 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 图7 分维数的计算值 Fig. 7 Calculation values of fractal dimension 2.23 2.21 2.19 2.17 800 900 1 000 1 100 图8 分维数的实验值 Fig. 8 Experiment values of fractal dimension 另外，烧结时间延长，团聚晶粒数量的增加，会导致分形维数增大；而同时也伴随着晶粒间融合程度的加深，导致分形维数减小(如图 7)。高温煅烧石灰石现象考虑式(12)，式(13)变为 log[ ( ) ( )]/ log D N r N r R ′ = − (14) 对图6 中的团聚体计算分形维数结果如图7 所示，分形维数随融合系数呈现下降趋势。

高温煅烧石灰石现象对于电站锅炉，烟气在炉膛内停留时间一般低于2 s，因此反应时间很短，石灰石必须喷射到高温区，使它在较短的时间内完成煅烧和脱硫2 种作用，但煅烧温度过高会带来石灰石“烧僵”问题。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (); Project Supported by Special Scientific and Research Funds for Doctoral Speciality of Institution of Higher Learning(); Project Supported by Program for New Century Excellent Talents in University(NCET); Key Project Supported by the Ministry of Edu ion in China(109044)． CaO 颗粒分形维数、孔隙率、比表面积的降低，从而影响脱硫剂的脱硫反应效率。该过程中晶粒的形状变化示意图如图3。 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 图11 比表面积的计算值 Fig. 11 Calculation values of surface area 800 900 1 000850 950 图12 比表面积的实验值 Fig. 12 Experiment values of surface area 5 结论 1）石灰石在高温煅烧过程中，CaO 晶粒内部存在晶粒融合现象。煅烧温度为1 100 ℃左右时，煅烧产物的活性，可能原因是在此温度下石灰石煅烧充分图3 不同煅烧温度下产物的的湿法消化曲线Fig.3 Wet assimilation curves with different calcinationtemperature图2 不同煅烧温度下煅烧产物的盐酸滴定曲线Fig.2 Acidometrictitration curves with different calcinationtemperature华 北 电 力 大 学 学 报 100 2004 年且没有烧僵。6、某学生利用一支底部有破洞的试管和一个广口瓶组装成制取二氧化碳的发生装 置：在铜网上应盛放 ，广口瓶中应盛 有 。

可见，煅烧温度过高时，随着融合程度的不断加深，可发生脱硫化学反应的比表面积呈减小趋势，脱硫剂的脱硫效率将会大幅降低。 稀盐酸 石灰水现象：样品 ，且样品表 石灰石面 ， 澄 清 石 灰水 。研究工作的下一步应采用石灰石煅烧产物作为脱硫剂进行烟气循环流化床脱硫的热态实验，以验证盐酸滴定法和湿法消化法活性评价方法的可用性，并进行石灰石炉内喷入与烟气循环流化床的联合热态实验，以确定的匹配参数。实验结论与计算机模拟实验获得的结论基本一致，即随温度呈下降趋势,融合系数减小，分形维数降低。高温煅烧石灰石现象这种数理方法不同于受限凝聚扩散的。图 1 所示为石灰石 1min 颗粒扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)照片。

结合式(15)~(17)，并代入式(3)、(7)，3 2 2g ball1 cos[ (1 cos ) (1 ]V V rβ ϕ ϕ− − π − −(18) 对图 6 中模拟结果进行数据处理获得孔隙率情况如图9 所示。高温煅烧石灰石现象 学 习 2、掌握鉴别碳酸盐的方法，知道“草木灰”“碳铵” 、 、纯碱的成分； 目 标 3、知道碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙相互转化的关系，掌握相关的化学方程式； 4、知道生石灰可做干燥剂并溶解放热。这样设计的优点是 ，若 将铜网换成铁网，那么产生的后果是 ， 其原因是（用化学方程式表示） 。大量的小晶粒并非孤立存在，而是随着煅烧时间的增长，在晶粒间相互引力作用下不断黏附聚集，并形成大量尺寸不同的团聚体。 收缩核模型和孔隙模型都偏离了颗粒内部微观结构形成的本质机制，会造成分析误差；另外，关于石灰石颗粒微观结构的研究手段，缪明烽等引入了分形理论，但局限于二维空间，因此缺乏对团聚体生长过程及机制的全方位认识。4、检验一未知组成的物质是否为碳酸盐，所用试剂及检验方法是什么？5、石灰石、生石灰、熟石灰在一定条件下可以发生转化，请写出化学方程式【师生互动研究】一、石灰石的用途和主要成分1、石灰石的用途： ；2、主要成分： ；活动一：检验碳酸盐取石灰石、大理石、草木灰、纯碱、化肥碳铵等样品少量，分别和稀盐酸反应（如右图所示），观察实验现象。

高温煅烧石灰石现象 （2）化学反应（1）为石灰石煅烧分解为 CaO 和CO2 的分解反应，化学反应（2）为石灰石煅烧生成的CaO与烟气中SO2 的反应，即高温脱硫反应。可以看出，煅烧温度为1 300 ℃左右时，煅烧产物的活性，可能原因是温度过高将石灰石烧僵；煅烧温度为 900 ℃左右时，煅烧产物的活性较低，可能原因是温度较低，石灰石煅烧不足。可见，这 7 种石灰石的折算 CaO含量相差不大，都在50%以上，而 MgO 和 Si O2的含量相差较大。采用动态 Monte-Carlo 方法的基本原理，即：在空间释放1 个称为“种子”的晶体粒子，其他称之为“黏附粒子”的CaO 晶粒会与“种子”发生烧结黏附；然后，开始释放第2 个粒子，即第 1 个“黏附粒子”；随后，释放第 2 个“黏附粒子”，随机与前 2 个粒子黏附；依次释放更多的晶粒，重复以上过程，便可形成基于点接触形式的晶粒团聚体。用食醋除去铝壶中的 水垢时，食醋能否过量？为什么？ ， 。煅烧作用除了使石灰石分解外，还在每个石灰石颗粒内产生一种特有的孔隙结构，孔隙的形状和大小主要取决于石灰石的类型和温度。

高温煅烧石灰石现象另外，在该实验装置上配备了一套石灰石粉的喷入装置。过渡问题：你知道建筑工地上的熟石灰是怎么来的吗？三、生石灰、熟石灰的性质和用途活动四：生石灰（CaO）和水反应现象：结论：生石灰和水的化学方程式为 ，属于 反应，且反应过程中 （放热、吸热）。活动四：探究石灰石高温煅烧后的产物猜想：根据 ，石灰石煅烧后留下的固体可能是 CaC2（灰褐色固体） 、 、 或 。考虑式(12)，式(13)变为 log[ ( ) ( )]/ log D N r N r R ′ = − (14) 对图6 中的团聚体计算分形维数结果如图7 所示，分形维数随融合系数呈现下降趋势。图10 为压汞仪实验数据。随煅烧的进行，出现，团聚体中初始时以点接触形式相接触的晶粒，不断发生颈部融合并变形，距减小，这是晶粒融合现象。

该过程中晶粒的形状变化示意图如图3。 在850、900、950、1000 和1℃ 条件下煅烧石灰石，石灰石平均粒径 31.4µm，煅烧时间 min，将煅烧产物用PoreMaster–60 型压汞仪进行维数测定，加压范围为0~60psi(0~414MPa)，图8 为压汞仪实验数据。讨论：石灰石高温煅烧后，是 变化。高温煅烧石灰石现象 团聚体因晶粒融合而减少的总体积为 ball aV V ′ ′ = (11) 则损失掉的体积折合为晶粒数 ′ = ⋅ (12) 式中δ为每个晶粒可发生晶粒融合的次数，在图 3中δ =3。活动四：探究石灰石高温煅烧后的产物猜想：根据 ，石灰石煅烧后留下的固体可能是 CaC2（灰褐色固体） 、 、 或 。对照表 1 的数据，可见，石灰石煅烧产物的活性与其成份没有明显的实验表明，煅烧温度、煅烧停留时间、石灰石粒度和石灰石种类等因素对石灰石高温煅烧产物活性有显著影响，盐酸滴定法和湿法消化法对煅烧产物的活性能给出一致的评价结果。