行业应用 ▏烟气脱硫用氢氧化钙的比表面积分析方法研究

2023-06-16 16:52:08 北京精微高博仪器有限公司

化石燃料，焦化行业，钢铁行业，电厂等大量产生的SO2和NOx等有害气体被排放到大气中，严重危害着人类的健康。2020年，SO2和NOx的排放量分别为1598吨和1562吨。“十三五”生态环境保护指标中规定：要求在重点地区重点行业SO2排放总量下降10%以上。因此，如何有效地去除烟气中的 SO2便成众多科学家的研究目标。

尤其在逐渐成熟的干法和半干法烟气脱硫中，氢氧化钙作为最常用的脱硫剂，普通消化反应得到的氢氧化钙粉体的反应活性低，脱硫效率差。因此提升氢氧化钙的活性对于提升脱硫剂的脱硫效率十分关键，目前工业使用的氢氧化钙活性高低的主要取决于其比表面积的大小。这是因为氢氧化钙净化烟气过程一般是利用烟气中的酸性气体与氢氧化钙进行气固接触导致的酸碱反应或相关吸附。

SO2+Ca(OH)2+1/2O2+H2O=CaSO4·2H2O

氢氧化钙比表面积主要通过多孔结构和粒子超细化制备两个主要途经来控制。目前氢氧化钙的制备研究多集中于粒子的超细化处理领域，采用加入添加剂的方法引入无机或有机离子来影响氢氧化钙晶体的生长方式，改变其形貌粒径等以实现粒子的超细化制备。

降低氢氧化钙的表面能，可以避免纳米颗粒团聚，提高氢氧化钙的分散度，使消化过程中形成的氢氧化钙粒度减小，比表面积更大，孔径变大，晶粒尺寸减小；实验数据表明，当比表面积从7.1m2/g增大至41.55m2/g，这种高比表高活性氢氧化钙相较于传统的消化制备的氢氧化钙具有3倍-5倍的二氧化硫脱除效果。

采用精微高博JW-TB400比表面积与孔径分析仪可以测定粉体材料的吸脱附等温线、比表面积、总孔容。

选用商用普通氢氧化钙A，和高比表面积氢氧化钙B进行表征实验分析。

图1不同氢氧化钙的等温吸脱附曲线

其中样品A的比表面积为17.845m2/g，孔容为0.076cm3/g。样品B比表面积为41.89m2/g，孔容为0.127cm3/g。样品B相较于样品A比表面积大，孔隙更加丰富。在净化烟气过程气体与氢氧化钙接触更加充分，反应活性更高。

精微高博（JWGB）成立于2004年，推出中国第一台静态容量法氮吸附仪JW-RB,被誉为“中国氮吸附仪的开拓者”。19年来已发展为集研发、制造、销售、服务于一体的国家级高新技术企业，专业从事于静态比表面积及孔径分析仪、动态比表面积测定仪、蒸汽吸附仪、化学吸附仪、竞争吸附仪、微反装置、真密度仪等材料表征设备的研究。是中国材料表征仪器的领先制造商，产品销售全球十几个国家和地区，致力于向全球客户提供高质量、高易用性、高性价比的产品和服务解决方案。

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