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摘要
针对烧结半干法脱硫灰中CaSO3在不同反应条件下干热氧化的变化规律，研究了温度、气体中O2含量与流速、钙类化合物、铁氧化物(Fe2O3)、水蒸汽含量与流速等对CaSO3氧化的影响.结果表明：反应遵循阿累尼乌斯方程，在空气氛围，升温速度为10℃·min–1的条件下，450℃、75 mL·min–1的气体流速为经济性干热氧化的最佳工艺条件，水汽对CaSO3氧化反应具有两面性；钙的氧化物对CaSO3氧化反应通过抑制O2-、SO3-自由基的生成而抑制反应进行，3种钙类氧化物对CaSO3氧化抑制作用从弱到强为：CaCO3<Ca(OH)2<CaCl2;Fe2O3对CaSO3的催化作用随温度、浓度变化而改变，温度小于450℃，Fe2O3质量分数大于0.2%时，对氧化反应起到一定催化作用，温度大于450℃及催化剂质量分数低于0.2%时，由温度占主导地位.微观形貌表征显示随着CaSO3被氧化为CaSO4，形貌由团簇状转变为柱状，CaCl2即抑制氧化反应也抑制CaSO4的晶型，Fe2O3促进CaSO4结晶的形成.实验室升温较快，温度大于400℃时，脱硫灰5 min内部温度大于500℃，此时，CaSO3转化率超过85%，中试升温较慢，没有这一特征；吉布斯自由能计算结果表明最有可能发生的是CaSO3氧化反应，600℃以下钙的分解反应不可能发生；CaSO3氧化过程中活性位点的数量与温度有关，当温度在623～723 K时，该反应为一级反应，当温度大于723 K时，反应在5 min左右迅速完成，无法确定其反应级数.
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单位北京科技大学; 伊犁师范大学
