還可以看出，鹽酸滴定法和濕法消化法曲線給出的評價結果一致。 關鍵詞：脫硫；石灰石；團聚體；晶粒融合；分形；三維 0 引言 在火力發電廠中，爐內噴鈣技術是常用的有害氣體脫除方法，石灰石是主要的干法脫硫劑[1-5]爐內，石灰石煅燒后會釋放 CO形成大量的微小CaO 晶粒[6-8]，這些小晶粒高溫狀態下在自身引力和表面張力的作用下，收縮成球狀。 關鍵詞：脫硫；石灰石；團聚體；晶粒融合；分形；三維 0 引言 在火力發電廠中，爐內噴鈣技術是常用的有害氣體脫除方法，石灰石是主要的干法脫硫劑[1-5]爐內，石灰石煅燒后會釋放 CO形成大量的微小CaO 晶粒[6-8]，這些小晶粒高溫狀態下在自身引力和表面張力的作用下，收縮成球狀。這7 種石灰石化學成分的分析結果見表1。 2.60 2.55 2.50 2.45 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 圖7 分維數的計算值 Fig. 7 Calculation values of fractal dimension 2.23 2.21 2.19 2.17 800 900 1 000 1 100 圖8 分維數的實驗值 Fig. 8 Experiment values of fractal dimension 另外，燒結時間延長，團聚晶粒數量的增加，會導致分形維數增大；而同時也伴隨著晶粒間融合程度的加深，導致分形維數減小(如圖 7)。高溫煅燒石灰石現象考慮式(12)，式(13)變為 log[ ( ) ( )]/ log D N r N r R ′ = ? (14) 對圖6 中的團聚體計算分形維數結果如圖7 所示，分形維數隨融合系數呈現下降趨勢。

高溫煅燒石灰石現象對于電站鍋爐，煙氣在爐膛內停留時間一般低于2 s，因此反應時間很短，石灰石必須噴射到高溫區，使它在較短的時間內完成煅燒和脫硫2 種作用，但煅燒溫度過高會帶來石灰石“燒僵”問題。 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 顆粒分形維數、孔隙率、比表面積的降低，從而影響脫硫劑的脫硫反應效率。該過程中晶粒的形狀變化示意圖如圖3。 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 圖11 比表面積的計算值 Fig. 11 Calculation values of surface area 800 900 1 000850 950 圖12 比表面積的實驗值 Fig. 12 Experiment values of surface area 5 結論 1）石灰石在高溫煅燒過程中，CaO 晶粒內部存在晶粒融合現象。煅燒溫度為1 100 ℃左右時，煅燒產物的活性，可能原因是在此溫度下石灰石煅燒充分圖3 不同煅燒溫度下產物的的濕法消化曲線Fig.3 Wet assimilation curves with different calcinationtemperature圖2 不同煅燒溫度下煅燒產物的鹽酸滴定曲線Fig.2 Acidometrictitration curves with different calcinationtemperature華 北 電 力 大 學 學 報 100 2004 年且沒有燒僵。6、某學生利用一支底部有破洞的試管和一個廣口瓶組裝成制取二氧化碳的發生裝 置：在銅網上應盛放 ，廣口瓶中應盛 有 。

可見，煅燒溫度過高時，隨著融合程度的不斷加深，可發生脫硫化學反應的比表面積呈減小趨勢，脫硫劑的脫硫效率將會大幅降低。 稀鹽酸 石灰水現象：樣品 ，且樣品表 石灰石面 ， 澄 清 石 灰水 。研究工作的下一步應采用石灰石煅燒產物作為脫硫劑進行煙氣循環流化床脫硫的熱態實驗，以驗證鹽酸滴定法和濕法消化法活性評價方法的可用性，并進行石灰石爐內噴入與煙氣循環流化床的聯合熱態實驗，以確定的匹配參數。實驗結論與計算機模擬實驗獲得的結論基本一致，即隨溫度呈下降趨勢,融合系數減小，分形維數降低。高溫煅燒石灰石現象這種數理方法不同于受限凝聚擴散的。圖 1 所示為石灰石 1min 顆粒掃描電鏡(scanning electron microscope，SEM)照片。

結合式(15)~(17)，并代入式(3)、(7)，3 2 2g ball1 cos[ (1 cos ) (1 ]V V rβ ? ?? ? π ? ?(18) 對圖 6 中模擬結果進行數據處理獲得孔隙率情況如圖9 所示。高溫煅燒石灰石現象 學 習 2、掌握鑒別碳酸鹽的方法，知道“草木灰”“碳銨” 、 、純堿的成分； 目 標 3、知道碳酸鈣、氧化鈣和氫氧化鈣相互轉化的關系，掌握相關的化學方程式； 4、知道生石灰可做干燥劑并溶解放熱。這樣設計的優點是 ，若 將銅網換成鐵網，那么產生的后果是 ， 其原因是（用化學方程式表示） 。大量的小晶粒并非孤立存在，而是隨著煅燒時間的增長，在晶粒間相互引力作用下不斷黏附聚集，并形成大量尺寸不同的團聚體。 收縮核模型和孔隙模型都偏離了顆粒內部微觀結構形成的本質機制，會造成分析誤差；另外，關于石灰石顆粒微觀結構的研究手段，繆明烽等引入了分形理論，但局限于二維空間，因此缺乏對團聚體生長過程及機制的全方位認識。4、檢驗一未知組成的物質是否為碳酸鹽，所用試劑及檢驗方法是什么？5、石灰石、生石灰、熟石灰在一定條件下可以發生轉化，請寫出化學方程式【師生互動研究】一、石灰石的用途和主要成分1、石灰石的用途： ；2、主要成分： ；活動一：檢驗碳酸鹽取石灰石、大理石、草木灰、純堿、化肥碳銨等樣品少量，分別和稀鹽酸反應（如右圖所示），觀察實驗現象。

高溫煅燒石灰石現象 （2）化學反應（1）為石灰石煅燒分解為 CaO 和CO2 的分解反應，化學反應（2）為石灰石煅燒生成的CaO與煙氣中SO2 的反應，即高溫脫硫反應。可以看出，煅燒溫度為1 300 ℃左右時，煅燒產物的活性，可能原因是溫度過高將石灰石燒僵；煅燒溫度為 900 ℃左右時，煅燒產物的活性較低，可能原因是溫度較低，石灰石煅燒不足。可見，這 7 種石灰石的折算 CaO含量相差不大，都在50%以上，而 MgO 和 Si O2的含量相差較大。采用動態 Monte-Carlo 方法的基本原理，即：在空間釋放1 個稱為“種子”的晶體粒子，其他稱之為“黏附粒子”的CaO 晶粒會與“種子”發生燒結黏附；然后，開始釋放第2 個粒子，即第 1 個“黏附粒子”；隨后，釋放第 2 個“黏附粒子”，隨機與前 2 個粒子黏附；依次釋放更多的晶粒，重復以上過程，便可形成基于點接觸形式的晶粒團聚體。用食醋除去鋁壺中的 水垢時，食醋能否過量？為什么？ ， 。煅燒作用除了使石灰石分解外，還在每個石灰石顆粒內產生一種特有的孔隙結構，孔隙的形狀和大小主要取決于石灰石的類型和溫度。

高溫煅燒石灰石現象另外，在該實驗裝置上配備了一套石灰石粉的噴入裝置。過渡問題：你知道建筑工地上的熟石灰是怎么來的嗎？三、生石灰、熟石灰的性質和用途活動四：生石灰（CaO）和水反應現象：結論：生石灰和水的化學方程式為 ，屬于 反應，且反應過程中 （放熱、吸熱）。活動四：探究石灰石高溫煅燒后的產物猜想：根據 ，石灰石煅燒后留下的固體可能是 CaC2（灰褐色固體） 、 、 或 。考慮式(12)，式(13)變為 log[ ( ) ( )]/ log D N r N r R ′ = ? (14) 對圖6 中的團聚體計算分形維數結果如圖7 所示，分形維數隨融合系數呈現下降趨勢。圖10 為壓汞儀實驗數據。隨煅燒的進行，出現，團聚體中初始時以點接觸形式相接觸的晶粒，不斷發生頸部融合并變形，距減小，這是晶粒融合現象。

該過程中晶粒的形狀變化示意圖如圖3。 在850、900、950、1000 和1℃ 條件下煅燒石灰石，石灰石平均粒徑 31.4μm，煅燒時間 min，將煅燒產物用PoreMaster–60 型壓汞儀進行維數測定，加壓范圍為0~60psi(0~414MPa)，圖8 為壓汞儀實驗數據。討論：石灰石高溫煅燒后，是 變化。高溫煅燒石灰石現象 團聚體因晶粒融合而減少的總體積為 ball aV V ′ ′ = (11) 則損失掉的體積折合為晶粒數 ′ = ? (12) 式中δ為每個晶粒可發生晶粒融合的次數，在圖 3中δ =3。活動四：探究石灰石高溫煅燒后的產物猜想：根據 ，石灰石煅燒后留下的固體可能是 CaC2（灰褐色固體） 、 、 或 。對照表 1 的數據，可見，石灰石煅燒產物的活性與其成份沒有明顯的實驗表明，煅燒溫度、煅燒停留時間、石灰石粒度和石灰石種類等因素對石灰石高溫煅燒產物活性有顯著影響，鹽酸滴定法和濕法消化法對煅燒產物的活性能給出一致的評價結果。