以煤為主的化學(xué)燃料在直接燃燒過(guò)程中排放出大量的CO₂,導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”不斷增加。燃煤產(chǎn)生的酸雨、霧霾等環(huán)境問(wèn)題受到了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注�；瘜W(xué)鏈燃燒（CLC）技術(shù)是一種具有CO₂內(nèi)分離的清潔、環(huán)保、高效的新型燃燒技術(shù)。CLC技術(shù)可以有效抑制NO_x的排放,同時(shí)也可以對(duì)CO₂進(jìn)行捕集,但卻無(wú)法避免SO_x的產(chǎn)生及排放。受到地理分布與沉積環(huán)境的影響,我國(guó)煤中硫含量的變化范圍較大。因此,有效的利用中高硫煤甚至高硫煤將會(huì)一定程度緩解我國(guó)能源需求壓力。本文針對(duì)煤中硫在CLC過(guò)程中硫的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及脫除機(jī)制進(jìn)行研究。本文利用HSC chemistry 5.0模擬了兩種典型煤種在理想條件下的CLC過(guò)程,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度低于950℃時(shí),煤中的硫會(huì)與CaO發(fā)生反應(yīng)生成CaSO₄。當(dāng)溫度大于950℃時(shí),CaSO₄進(jìn)行高溫分解生成SO₂;當(dāng)燃料過(guò)量系數(shù)較低時(shí),硫更易與載氧體中的堿金屬（K₂O和Na₂

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

017年中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

霧霾和酸雨也成為了我國(guó)所面臨的環(huán)境問(wèn)題之一。在煤燃燒過(guò)程中，約 90%的硫轉(zhuǎn)換 SO2，隨煙氣排放進(jìn)入大氣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，人們?cè)诘厍蛏厦磕晁欧艔亩M(jìn)入大氣的O2將超過(guò) 1 億多萬(wàn)噸；相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó) SO2的排放總量依然占據(jù)極大的比重，年可達(dá) 1200 至 1500 萬(wàn)噸[4]。根據(jù)中華人民共和國(guó)環(huán)境部發(fā)表的 2017 年中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀公報(bào)顯示，我國(guó) SO2年均濃度范圍為 2-84μg/m3，平均為 18μg/m3。SO2在大氣中被氧化不易揮發(fā)的硫酸，溶于云霧或者雨滴中。在潮濕以及光的作用下，SO2氣體迅速轉(zhuǎn)化為酸鹽氣溶膠，逐漸形成霧霾。除了霧霾以外，大氣中的硫酸會(huì)隨著雨水降落至地面，當(dāng) pH 值小于 5.6 時(shí)，就形成了酸雨。圖 1.2 為 2017 年全國(guó)降水 pH 年均值等值線分布示意。在我國(guó)，酸雨區(qū)面積超過(guò) 60 萬(wàn)平方千米，占國(guó)土面積的 6.4%，其中較重酸雨面積占土面積的比例為 0.9%。酸雨區(qū)域主要分布在長(zhǎng)江以南至云貴高原以東等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。統(tǒng)計(jì)，每年由于環(huán)境污染造成的損失費(fèi)用大約有 500 億美元，而硫化物所造成的損失費(fèi)占了其中的一半。

煤中硫在化學(xué)鏈燃燒過(guò)程中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及脫除機(jī)制研究從排放的源頭來(lái)看，熱能和電力生產(chǎn)行業(yè)排放的 CO2最多。2015 年，我國(guó)熱電行業(yè)的2排放量達(dá) 44.23 億噸，占 CO2排放總量的 48.69%[10]。我國(guó)的 CO2排放總量是與我國(guó)總電量是正相關(guān)的。因此，在我國(guó)的熱電行業(yè)中進(jìn)行 CO2減排與捕集對(duì)于中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)有重要的意義。.4 CO2捕集技術(shù)碳捕集與封存是指將電力、水泥、鋼鐵、化工等行業(yè)排放的 CO2進(jìn)行分離和富集，并各種方法儲(chǔ)存以避免排放到大氣中的一種技術(shù)。這種技術(shù)被認(rèn)為是未來(lái)大規(guī)模減少溫室體排放、減緩全球氣候變暖最經(jīng)濟(jì)、可行的方法。目前捕集化石燃料轉(zhuǎn)化過(guò)程中的 CO2技術(shù)主要可分為燃燒前捕集、燃燒后捕集與富氧燃燒捕集三大類(lèi)，如圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中鐵基氧載體的制備及其性能研究[D]. 王保文.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]銅礦石氧載體的化學(xué)鏈氧解耦燃燒研究[D]. 王坤.華中科技大學(xué) 2015
[2]300MW四角切圓鍋爐燃盡風(fēng)布置方式及其低氮燃燒特性的研究[D]. 李楠.華中科技大學(xué) 2014
[3]化學(xué)鏈燃燒過(guò)程中鐵礦石氧載體性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王志遠(yuǎn).華中科技大學(xué) 2011
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