一、技術背景
一般觀念認為石灰石是較理想的燃燒固硫劑，它與其它固硫劑相比更為經濟，因此被廣泛應用在發(fā)電，鍋爐等行業(yè)，但針對水泥工業(yè)，由于脫硫產物及煤灰將與水泥生料一道經歷1300℃以上高溫煅燒，形成水泥熟料礦物，此時CaSO4會大量分解重新釋放SO2，因此石灰石已達不到固硫作用。SO2的釋放會造成環(huán)境污染，特別是對水泥回轉窯，由于SO2在窯內的循環(huán)，使窯系統(tǒng)結皮，結垢以致堵塞，影響窯的正常生產，因此在水泥生產中通常不采用高硫煤。面對能源日趨緊張的今天，劣質燃料的開發(fā)使用已迫在眉睫，如能較好的解決水泥窯中的固硫問題，高硫煤在水泥工業(yè)中的應用才能成為可能。本技術便是以此為目的，研究解決水泥窯中的固硫問題。
二、LYWS高溫固硫劑原理
試驗表明在l100℃以下，LYWS高溫固硫劑固硫效果>CaCO3，當高于l100℃，LYWS高溫固硫劑的固硫效率明顯優(yōu)于CaCO3；CaCO3的{zj0}固硫溫度范圍很窄，僅在800～1200℃之間，而LYWS高溫固硫劑在較寬溫度范圍有較高的固硫率；當LYWS高溫固硫劑/S=1時，LYWS高溫固硫劑的{zg}固硫率可達85％，此時CaCO3僅為(30-40)％，隨著固硫劑/S摩爾比的增加，固硫率提高，固硫產物CaCO3在1100℃開始分解，使CaCO3的固硫率明顯下降，至1300℃、1400℃其固硫率已近于零，LYWS高溫固硫劑在超過l100℃也開始部分分解，同時顆粒燒結，使LYWS高溫固硫劑的固硫率下降，至1300～1400℃，固硫率已為{zg}值的一半，即為50％左右；隨著LYWS高溫固硫劑/S、摩爾比增加至1.5、2，固硫率隨溫度升高的下降幅度已不明顯，此時固硫率可達到(80～90)％。
三、LYWS高溫固硫劑效果
由于水泥生料中存在大量CaCO3，當LYWS高溫固硫劑與其共存，固硫效果又將如何?誰優(yōu)先與SO2結合?這些必須考慮。為討論此問題，在進行單一固硫劑固硫研究同時，我們也進行了加入LYWS高溫固硫劑固硫，考慮到水泥生產的實際情況，重點進行13O0～1400℃高溫段的固硫實驗測定，固硫率達到80-90%，在固定LYWS高溫固硫劑總摩爾比值，LYWS高溫固硫劑的加入對固硫率起決定性作用。
四、LYWS高溫固硫劑的應用
在水泥生產中，煤的燃燒狀況直接影響到水泥熟料的質量，因此添加LYWS高溫固硫劑后對煤燃燒產生的影響是很重要的。實驗通過LYWS高溫固硫劑的加入，煤燃燒所需著火點時間縮短，即對燃燒起到了催化作用。且LYWS高溫固硫劑的催化效果優(yōu)于CaCO3，加入LYWS高溫固硫劑時，煤的燃燼時間沒有明顯縮短。進一步證實LYWS高溫固硫劑催化效果的存在，LYWS高溫固硫劑的加入，煤的揮發(fā)份燃燒溫度，固定碳起燃點溫度降低，表明LYWS高溫固硫劑對煤的燃燒起到了催化作用。
五、技術前景
當以LYWS高溫固硫劑為固硫劑，其在較寬溫度范圍具有高固硫率。LYWS高溫固硫劑可直接與高硫煤燃燒釋放的SO2結合生成硫酸鹽，而LYWS高溫固硫劑則由于理論分解溫度可達1360℃，固硫反應大多以過程進行反應。LYWS高溫固硫劑硫酸鹽的理論分解溫度為I580℃，即使在1200～1400℃高溫段，LYWS高溫固硫劑仍具有一定的固硫率，但隨著溫度升高，由于仍有部分硫酸鹽分解及顆粒表面燒結，使固硫率下降，當添加過量LYWS高溫固硫劑，使LYWS高溫固硫劑/S摩爾比提高為1.5或2時，增加了固硫劑與煤中S接觸機率，同時過量的LYWS高溫固硫劑，LYWS高溫固硫劑在部分硫酸鹽分解時又會與SO2結合，使LYWS高溫固硫劑固硫率提高，且此時提高溫度對其固硫率的降低影響已不明顯。LYWS高溫固硫劑/S摩爾比為l時，{zd0}固硫率可達80％，高溫段可達50％，提高LYWS高溫固硫劑摩爾比為1.5或2時，固硫率可達90％甚至更高，高溫段固硫率仍可達(80～90)％，從這點講，CaCO3的固硫效率遠遠低于此，且在高溫段CaCO3已基本失去固硫作用。在LYWS高溫固硫劑與CaCO3共存時，SO2優(yōu)先與LYWS高溫固硫劑結合，因此不會因為水泥生料中大量CaCO3的存在而影響到LYWS高溫固硫劑的固硫效果。
六、LYWS高溫固硫劑用于高硫煤
從LYWS高溫固硫劑對高硫煤燃燒影響來講，LYWS高溫固硫劑的引入對煤粉燃燒在一定程度上起到了催化作用，這有利于水泥生產。催化作用的存在是因為煤分子中有一定量的含氧羧基官能團(R---COOH)和少量礦物，浸入的LYWS高溫固硫劑可能會與R--COOH發(fā)生作用并結合，同時外加的LYWS高溫固硫劑在燃燒過程中也會與煤中礦物質相互作用，增加了煤的活性，使煤燃燒性改善。由此看來， LYWS高溫固硫劑的加入，不僅能較好的發(fā)揮其固硫作用，達到{jd1}優(yōu)于CaCO3的較高固硫率，而且對高硫煤的燃燒起到催化作用，有利于水泥生產，同時眾多實驗早已證明，LYWS高溫固硫劑在水泥熟料中既是一種礦化劑，也是一種防止β-C2S向γ-C2S轉化的穩(wěn)定劑，這就是說LYWS高溫固硫劑的固硫產物及殘余的LYWS高溫固硫劑將不會對水泥產生不良影響，因此LYWS高溫固硫劑能較好的解決水泥窯中高硫煤的固硫問題，且同時對高硫煤燃燒起到催化作用，這確實是一個值得應用參考的結論。
七、技術總結
LYWS高溫固硫劑是較理想的固硫劑，特別在高溫段其仍有較高固硫而適用于水泥生產。LYWS高溫固硫劑的加入對高硫煤燃燒在一定程度上起到催化作用而有利于水泥生產。
