PDF《钙化合物的种类对脱氯特性的影响》

113 气体成分分析 试样在石英管式炉内以

10 K/ min 连续升温至

900 K ,且恒温

30 min ,同时用空气作为载 气 ,用去离子水吸收反应后的尾气 ,并用 ORION96217B 分析水中的 HCl 浓度 ,从而得出脱除 HCl 的反应率.

114 灰渣成分分析 为了进一步研究钙化物的固氯能力 ,将钙化物脱氯后的灰分成份进行了分析 ,采用 X 射 线衍射仪作为研究手段. 所用 XRD 分析采用 D/ max2 γ A 旋转阳极 X 射线衍射仪 ,Cu 靶,Ni 滤波,40 kV ,30 mA.

2 结果与讨论 表2各种钙化合物的脱氯效率 Table

2 The de2hydrochloric effect of different calcium compounds 2Cl∶ Ca CaO , % Ca(OH)

2 , % CaCO3 , % 1∶

1 21.

0 62.

0 62.

0 1∶ 1.

5 67.

1 94.

6 - 1∶

2 90.

0 99.

7 62.

0 211 各种钙化物的脱氯效率 各种钙的化合物的脱氯效率实验结果见表 2. 从表中 结果可以看到 ,氢氧化钙的脱氯效果最好 ,且随着钙氯比的 增加 ,CaO 的脱氯效果显著增加. 钙氯比对于碳酸钙几乎无 影响 ,这可能是由于氢氧化钙是强碱而碳酸钙是弱酸强碱 盐. 钙的化合物脱氯反应是酸碱反应 ,因此氢氧化钙会比碳 酸钙的脱氯效果好.

212 氢氧化钙的脱氯特性 图1氢氧化钙与聚氯乙烯共燃烧的热重曲线 Fig.

1 The TG curve of Ca(OH)

2 + PVC combustion PVC 燃烧曲线经过以下公式换算 : W = W 1・ w t/ W

0 ,W1 为PVC + Ca(OH)

2 中PVC 所占 重量 , w t 为纯 PVC 燃烧的失重率 , W

0 为PVC + Ca(OH)

2 样品总重量. 图1为PVC、 Ca(OH)

2 及二者混合物的共燃烧的 TG曲线. 从图中可看到整个过程可由四个阶段组成 ,第一个阶段为 明显失重过程 ,温度始于

543 K ,至603 K结束. 将PVC 燃烧的 TG曲线与 PVC 和Ca(OH)

2 共 燃烧的 TG曲线以比 ,结果表明 ,第一个阶段是由于 样品中的 PVC 热分解造成的 ,但结果也显示样品 的失重过程结束早于 PVC 燃烧第一失重阶段的结 束. 第二阶段至

773 K 结束 ,此阶段为增重过程 ,将 其与 Ca(OH)

2 燃烧曲线比较 ,本应在此温度开始氢 氧化钙的失重 ,并包含 PVC 的第二个失重阶段 ,因 此应表现为一个失重过程 ,但实验结果显示却为增 重. 经分析推测这个阶段为氢氧化钙与 PVC 燃烧 释放的 CO2 和HCl 反应生成碳酸钙和氯化钙的阶 段. 第三个阶段从

773 K到863 K ,此过程为失重过

7 7

7 6 期 郭小汾等 :钙化合物的种类对脱氯特性的影响 程 ,与 PVC 燃烧曲线比较 ,可以认定此过程为 PVC 固碳燃烧所致. 第四阶段为

1013 K 开始后 的失重阶段 ,此阶段的失重原因将在下面讨论. 图2氢氧化钙与聚氯乙烯在不同气氛下热重曲线 Fig.

2 TG curves of Ca(OH)

2 + PVC in different atmosphere 将氢氧化钙与 PVC 共燃烧及它们共热解的 TG 曲线比较(图2) ,可以看出 ,共热解过程可分为四个 阶段. 第一个阶段从

543 K ―

621 K ,为PVC 脱氯失 重过程 ,此过程与燃烧曲线基本重合. 第二阶段从

658 K到737 K ,此过程为 PVC 的挥发分脱除阶段 , 而对应的燃烧过程却为增重过程. 第三阶段为

781 K 至906 K ,此阶段 TG 曲线表现为增重 ,这可能是由 于PVC 热解释放出来的 HCl 和含碳化合物与氢氧 化钙反应造成的. 第四阶段为

906 K到1081 K ,为很 强的失重阶段 ,且此过程对应的 DTA 曲线表现为吸 热过程. 与碳酸钙分解曲线比较 ,可认为此过程是由 于第三阶段生成的碳酸钙受热再次分解造成的结果 ,这也说明热解过程的第三段过程为含碳 化合物与氢氧化钙生成碳酸钙的过程. 通过上述分析表明在空气气氛及氮气气氛下氢氧化钙脱氯的机理是不同的. 可以这样认 为 ,首先 PVC 受热释放出 HCl ,然后随着 PVC 的燃烧放出大量的热量 ,有助于 CHl 与氢氧化 钙反应生成氯化钙 ,从而达到脱氯效果.