酸浸焦粉高效活化CaO在半干法中脱除SO₂性能研究

摘要

针对焦化行业焦粉（CP）资源化利用效率低及钙基半干法脱硫剂活性不足的问题，该研究提出采用酸浸预处理焦粉（ACP）活化氧化钙（CaO）制备高效脱硫剂的新思路，通过系统研究ACP对CaO脱硫性能的增强机制，旨在开发兼具焦粉资源化利用与高效SO₂脱除功能的复合脱硫材料.实验采用HCl-HF混合酸浸法处理CP制备ACP,通过浆液混合造粒工艺制备不同ACP负载量（0～7%）的CaO-x%ACP脱硫剂.利用固定床反应器在模拟烟气条件(500μL·L^-1 SO₂, 5%O₂, 10%H₂O,120℃)下评估脱硫性能，结合X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱等表征手段揭示构效关系.结果表明：CaO-3%ACP脱硫剂的穿透时间为64 min,饱和硫容达74.62 mg·g^-1,较纯CaO提升68%.酸浸处理使ACP比表面积增加至17.13 m²·g^-1（较CaO提升31.06%）,孔隙结构优化形成介孔为主的层级结构.ACP表面富含C=O基团引导氧空位的形成，在O₂和H₂O存在条件下促使更多SO₂生成CaSO₄.机理研究表明所制备的CaO-3%ACP脱硫剂遵循Langmuir-Hinshelwood机制实现SO₂→SO₃→SO₄^2-的催化转化.该研究创新性地将工业固废焦粉转化为高效脱硫剂活化组分，实现"以废治废"的绿色循环目标，为焦化行业多污染物协同控制提供了理论依据和技术路径.

关键词

半干法脱硫 / 焦粉 / 资源化利用 / 污染控制 / 脱硫剂