煤流化床气化的床内脱硫研究

在φ１００ｍｍ加压流化床气化装置上,进行了义马、大同、夏庄和南定４种煤及２种钙基脱硫剂的床内脱硫试验。结果表明,所选石灰石和白云做为床内脱硫剂是可行的,脱硫率随Ｃａ／Ｓ摩尔比增加而提高,比为３达最大值。操作压力对脱硫率的影响与床层温度和ＣＯ２分压是有关,反应处于脱硫剂煅烧不受压力影响,在非煅烧区脱硫率随压力而降低。原煤中全硫增加脱硫效率提高。本试验范围所得脱硫率５０－８５％。     

流化床煤部分气化、热解脱硫过程试验研究

在一小型流化床试验台上进行煤部分气化、热解脱硫过程的试验研究.该试验系统由启动燃烧室、流化床本体、灰循环子系统、加料子系统、排渣子系统、蒸汽发生子系统以及测量控制子系统等组成.流化床本体直径为0.1m,高为4.22m,采用烟气夹套加热的方法维持床体温度.试验结果如下:当风煤质量比从2.5增加到5.0时,脱硫效率先增加后降低;当汽煤比从0.45增加到0.63时,脱硫效率也是先增加后降低;钙硫比增加,脱硫效率增加;床温升高,脱硫效率增加.与此同时,还研究了石灰石种类对脱硫效率的影响,以及气化、热解效率与脱硫效率间的相互关系.     

有机钙高温脱硫特性

为了控制燃煤二氧化硫气体的排放,采用智能定硫仪研究了有机钙的脱硫特性.原煤的硫析出速率曲线呈双峰形状,添加有机钙后,硫析出速率明显降低,曲线呈单峰状.1000℃下有机钙对长广煤的脱硫率比普通石灰石高1倍以上,其中醋酸钙镁的脱硫效果高达73.84%.煤的含硫量、反应温度、钙硫比、钙基添加剂粒径是影响有机钙脱硫效果的重要因素.煤的含硫量增大或钙基添加剂粒径减小都可以提高有机钙的脱硫率;随温度升高,高硫煤脱硫率下降幅度低于中硫煤和低硫煤,1 200℃高温下醋酸钙镁脱硫率为59.08%;按钙硫比为1添加有机钙可以获得较高的脱硫率,继续增加钙基添加剂,脱硫率的提高效果不明显.表明有机钙是一种脱硫效率较高的优良吸收剂,醋酸钙镁的脱硫效果最好.     

沸石强化生化装置脱氮功能的效果及机理初探

针对石化工业废水开展沸石强化脱氮处理试验研究,通过比较沸石浓度25 mg/L与空白,以及沸石浓度25 mg/L与50 mg/L 2阶段脱氮效果,探讨了沸石促进脱氮功能的机理.结果表明,曝气池中投加沸石可明显提高氨氮和总氮的去除率,硝化细菌总数和硝化功能也得到增强.与空白对照组相比, 沸石浓度25 mg/L的试验组稳定运行后,氨氮去除率提高约10%～13%,总氮去除率约提高13%,出水中NO^-₃-N含量约提高100%,氨氮与总氮之比下降6%,内源硝化耗氧呼吸速率可提高138%,硝化细菌总数是空白对照组2.2倍.沸石浓度提高到50 mg/L后,试验组的脱氮效果略有增加,但效果不明显.通过对试验结果的关联分析,认为沸石提高系统脱氮能力的原因一方面是因为沸石对NH⁺₄及硝态氮的交换吸附,另一方面NH⁺₄离子富集于沸石表面及内部、沸石颗粒独特的好氧-缺氧微环境,以及沸石离解出CO^2-₃ 或HCO^-₃增加碱度等条件,促进了硝化细菌和反硝化细菌的生长,从而提高了系统脱氮能力.     

有机钙孔隙结构与脱硫性能研究

在定碳炉上对有机钙进行煅烧试验,利用氮吸附仪测定样品的微观孔隙结构,采用智能定硫仪对有机钙进行了脱硫实验研究.结果表明.900℃下煅烧.醋酸钙镁的比表面积高达46.6 m2/g,大约为普通石灰石比表面积的4倍.醋酸钙比表面积主要分布在孔径小于5 nm的微孔和中孔,醋酸钙镁比表面积主要集中在孔径为5 nm左右的中孔.醋酸钙的烧结主要发生在微孔和中孔,醋酸钙镁的烧结发生在整个孔径分布区域,有机钙表现出良好的抗烧结特性.1 000℃下按钙硫比为1添加钙基,有机钙的脱硫效率为68.28%-75.55%.比普通石灰石高1倍以上.煅烧形成的良好孔隙结构使得有机钙具有较高的脱硫效果.     

高硫煤热解部分气化过程中硫的变迁行为

针对3种不同煤阶的高硫煤,分别在固定床反应器中考察其固定升温速率下原煤热解和半焦在不同温度下的水蒸气部分气化过程中的硫变迁行为.研究过程分为热解和部分气化2个子过程.结果表明,热解过程中大同、义马和西山煤总脱硫率分别为41%、42.5%和23.1%,其过程中FeS₂完全转化为FeS,不稳定的有机硫部分析出,硫从固相中的脱除大于碳的转化,硫在气相中得到富集;在部分气化过程中,对于大同和西山煤,半焦中硫含量可有效降低,脱硫率分别提高26.47%和19.37%,其中无机硫化物(FeS)易于气化析出,其析出程度随温度升高而增大.但对义马煤焦部分气化结果证实:在700℃气化时,总脱硫率可提高24.60%,在高于700℃气化时,有利于碱土金属与H₂S反应进行,同时由于碳骨架的气化速度加快,降低了其有机质对灰分固硫行为的传质阻力,所以灰分中碱土金属的固硫作用增强,使得半焦中硫含量增加,脱硫率与碳转化率的差值下降,不利于硫的脱除.     

无烟煤脱硫特性试验研究

以石灰石为脱硫剂,对晋城高硫无烟煤的脱硫特性进行了试验研究．定性分析不同温度和钙硫摩尔比条件下,高硫无烟煤中硫的析出特性;给出不同条件下的脱硫率和钙利用率,确定了晋城无烟煤的最佳脱硫温度和钙硫摩尔比;并同长广高硫烟煤的析出特性和脱硫率进行了比较,发现晋城高硫无烟煤析出的硫份主要是低温段析出的,高温段析出的硫份基本上被脱硫剂脱除;在相同条件下,无烟煤的硫份先于长广烟煤析出,脱硫效果相对较差．     

循环流化床锅炉脱硫效率分析及监测实例

分析总结了循环流化床（CFB）锅炉的脱硫机理以及影响其脱硫效率的各种因素,对某燃煤热电厂和某生物质环保热电厂的循环流化床锅炉脱硫效果（加石灰石前后二氧化硫的排放情况）进行了实测,结果表明：采用循环流化床添加石灰石炉内脱硫后的烟气排放完全满足中国相关排放标准的要求。通过加强对循环流化床锅炉运行的管理,可具有广阔的应用前景。     

Role of barium nitrate on the sulfur fixation of calcium oxide

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏａｌｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｅｌｉｎＣｈｉｎａ .ＬａｒｇｅｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆＳＯ2 ｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎｃｏａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｈａｖｅｃａｕｓｅｄｔｈｅａｉｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｃｉｄｒａｉｎｉｎｓｏｍｅａｒｅａｓ,ｓｏｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅＳＯ2ｅｍｉｓｓｉｏｎｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎＣｈｉｎａ .Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ,ｃａｌｃｉｕｍｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｒｅｕｓｅｄａｓｓｕｌｆｕｒｆｉｘａｔｉｖｅｄ…     

西安市PM2.5燃煤源谱特征研究

针对西安本地源谱缺乏的现状,总结统计了西安目前灰霾特征和主要成因,对西安市燃煤源进行了测定.研究发现,在煤烟尘PM2.5中SO2-4的含量最高(25%),其次为OC(12%)、NH+4(7%)、Cl-(5%).对固定源燃煤与民用散烧煤,不同脱硫方式、脱硝方式和锅炉类型的固定源成分谱分析得出:1.SO2-4及Al、Si、Ca在固定源煤烟尘PM2.5中含量大于民用燃煤,OC与之相反;2.炉内喷钙法PM2.5中SO2-4明显高于其它脱硫法含量;双碱法PM2.5中Na的含量显著高于其它脱硫工艺流程的含量;氧化镁法PM2.5 中Mg含量为各类脱硫工艺中最高;石灰石膏法颗粒物中Mg、Al、Si、Ca等元素含量均高于大多数工艺;3.不同的脱硝工艺中NO-3离子在各类成分谱中的含量极低;4.链条炉与层燃炉PM2.5中OC、EC含量高于循环流化床炉、煤粉炉.     

循环流化床锅炉脱硫效率的探讨

热电厂循环流化床锅炉通过使用燃煤中添加以石灰石为主要原料的脱硫剂的方法实现高效脱硫,具有燃烧效率高、煤种适应性宽、氮氧化物排放量低、易实现炉内高效脱硫等特点,近年来一直被热电行业广泛运用。循环流化床锅炉炉温较低,一般在850℃～950℃之间,便于采用脱硫剂脱硫。常用脱硫剂一般以石灰石为主要原料,采用在锅炉内直接与燃煤燃烧接触,达到燃烧中脱硫,而钙硫比的高低对炉内脱硫效果影响较大。以实际范例研究了通过物料衡算方法进行脱硫效率实验来选择脱硫剂及用量的方法。     

火电行业脱硫成本模型构建及指标敏感性研究

受制于生产工艺、处理技术、处理效率等多因素的影响,各行业大气污染治理成本获取较为复杂,所以构建能够真实有效获取大气污染治理成本的综合模型具有很强的必要性.火电行业一直都是大气污染治理的重点,该文将其作为研究对象,基于2011—2015年的环境统计基表数据和现场调查数据,利用最小二乘非线性回归法,对不同脱硫技术和装机容量,从固定成本、变动成本和SO₂去除量3个角度构建脱硫成本模型,涉及指标包括装机容量、煤的含硫量、相应煤种的发热量、SO₂的脱除效率、机组运行时间、发电标煤耗以及煤炭中硫的转化率等.结果表明:①炉内脱硫法、石灰石石膏脱硫法及其他脱硫方法的拟合优度均在0.01水平下显著,3种方法的模拟成本值与实际环境统计数据接近,误差不超过300元/t,成本模型都具有一定合理性,能够很好地实现各脱硫技术和装机容量的成本预测.②从3种脱硫技术看,石灰石石膏法模型脱硫成本最高,平均值达到3 400元/t;从装机容量看,脱硫成本随装机容量的增加呈逐渐下降趋势;企业可根据自身条件进行脱硫方法和装机容量的最优化调整.③指标敏感度分析结果显示,脱硫设施的SO₂脱除效率和煤炭含硫量对成本模型的影响程度较大,所以整个脱硫过程中机组脱硫效率的设定和煤炭质量的选取是脱硫耗费的关键.研究显示,炉内脱硫法、石灰石石膏脱硫法及其他脱硫方法这3种脱硫方法和0~100 MW、100~200 MW及>200 MW这3种装机容量的成本模型可使相应的火电行业进行有效的脱硫成本估计,并根据指标的敏感性进行成本控制,进而为大气污染防治政策的费用效益分析提供参考.      

Investigation of polycyclic aromatic hydrocarbons from coal gasification

The hazardous organic pollutants generated from coal gasification, such as polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), are highly mutagenic and carcinogenic. More researchers have paid particular attention to them. Using air and steam as gasification medium, the experiments of three kinds of coals were carried out in a bench-scale atmospheric fluidized bed gasifier. The contents of the 16 PAHs specified by US EPA in raw coal, slag, bag house coke, cyclone coke and gas were measured by HPLC to study the contents of PAHs in raw coal and the effects of the inherent characters of coals on the formation and release of PAHs in coal gasification. The experimental results showed that the distributions of PAHs in the gasified products are similar to raw coals and the total-PAHs content in coal gasification is higher than in raw coal(except Coal C). The totaI-PAHs contents increase and then decrease with the rise of fixed carbon and sulfur of coal while there has an opposite variation when volatile matters content increase. The quantities of PAHs reduce with the increase of ash content or the drop of heating value during coal gasification.     

Effect of calcium formate as an additive on desulfurization in power plants

SO_2 in flue gas needs to be eliminated to alleviate air pollution. As the quality of coal decreases and environmental standard requirements become more stringent, the highefficiency desulfurization of flue gas faces more and more challenges. As an economical and environmentally friendly solution, the effect of calcium formate as an additive on desulfurization efficiency in the wet flue gas desulfurization(WFGD) process was studied for the first time. Improvement of the desulfurization efficiency was achieved with limited change in p H after calcium formate was added into the reactor, and it was found to work better than other additives tested. The positive effects were further verified in a power plant, which showed that adding calcium formate could promote the dissolution of calcium carbonate, accelerate the growth of gypsum crystals and improve the efficiency of desulfurization. Thus, calcium formate was proved to be an effective additive and can potentially be used to reduce the amount of limestone slurry required, as well as the energy consumption and operating costs in industrial desulfurization.     

Mechanism of sulfur capture during coal briquette combustion

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｈｉｎａｉｓａｃｏｕｎｔｒｙｉｎｗｈｉｃｈｃｏａｌｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｍａｉｎｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｗｉｌｂｅａｂｏｕｔ７５％ａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｉｓｃｅｎｔｕｒｙ，ａｎｄｈ...     

石灰石脱硫反应活性的研究

脱硫剂石灰石的反应活性对流化床燃煤锅炉的脱硫效果影响很大。目前,国内外主要采用动力学方法,通过测定固态CaO的硫酸盐化程度来推断石灰石的反应活性。但是这在石灰石中含有许多其它杂质成分时是不够全面的,因为这些杂质成分对石灰石的脱硫反应活性影响很大,不能忽视。为此,通过测定流化床入口和出口的SO₂浓度变化来判断加入床中的石灰石样品的反应活性。由于凡是能引起SO₂浓度变化的物质都与石灰石的反应活性有关,从而克服了原有方法仅考虑CaO重量变化的片面性。本文也采用了动力学方法建立了石灰石反应动力学模型,并利用线性化方法对其反应速率常数Ｋ进行线性估计,建立了石灰石化学成分与活性关系的数学模型。     

固体添加剂对煤气化过程中痕量元素的控制研究

基于改进的地球化学富集因子(MGEF),采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用(HD-AFS)和电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)测定了原煤和气化产生的灰焦中AS、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Hg、Pb、V、Se、Sr、Zn12种痕量元素含量,研究了石灰石、白云石、碳酸钠3种固体添加剂对痕量元素的控制规律,发现不同添加剂对痕量元素具有不同的抑制效果．向煤中添加石灰石和白云石后,几乎所有痕量元素在灰焦中的MGEF都增加．石灰石分解形成的CaO对AS、Co、Cr、Se、Zn的吸附既有物理吸附,也有化学吸附;对Cd、Cu、Hg、Pb、V、Sr的吸附主要是物理吸附,并且CaO对Cd、Cu、V的吸附能力大于Hg、Pb、Sr．白云石对AS、Co、Cr、Hg、Pb、V、Zn的抑制效果比石灰石好,但对Cu、Se、Sr抑制效果不及石灰石．向煤中添加碳酸钠后,灰焦中AS、Cd、Cr、Pb、Se的MGEF减少,Zn的MGEF增加,Co、Cu、Hg、V、Sr的MGEF变化不大．     

灰分对高硫煤热解部分气化硫变迁的影响

采用分步脱除矿物质方法,对义马原煤及HCl,HCl-HF,HCl-HNO₃处理后煤样,分别在固定床反应器中考察了热解部分气化下硫的脱除规律.结果表明:一方面在热解过程中原煤及酸处理煤样H₂S和COS的析出均呈双峰趋势,其析出值主要受温度、原煤中灰分和HNO₃氧化作用;另一方面,在部分气化和酸处理后煤样热解半焦在600℃～900℃范围内硫脱除率可达50%～80%,800℃时,无机硫可完全脱除.而原煤热解半焦总硫,无机硫的脱除率在700℃时最大.气化温度的升高,加强了碱性矿物质的固硫作用,其结果是900℃气化时,总硫和无机硫脱除率降低.酸处理后有机硫含量基本保持不变,其噻吩结构只随碳骨架的气化而析出.     

超细化煤粉燃烧硫释放的特性

在德国NETZSCH公司生产的STA 409C型热天平联合德国BRUKE公司生产的EQUINOX55傅里叶红外光谱仪上(TGA-FTIR),对合山高硫煤4种不同粒径煤样的硫释放特性进行了燃烧实验研究,重点研究了超细化煤粉(0～20μm)的自脱硫特性及加入脱硫剂CaO时的脱硫特性.结果表明不加脱硫剂时,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小.以CaO作脱硫剂钙硫摩尔比(Ca/S)为3的情况下,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小得多.超细化煤粉的优越脱硫特性为煤粉燃烧过程中的直接固硫提供了新的思路与途径.     

石灰石中微量杂质对其脱硫活性的影响研究

石灰石的活性对湿法烟气脱硫工艺具有重要意义。采用间歇式硫酸消溶的方法，分别研究了石灰石中各微量杂质浓度对石灰石活性的影响，就其影响结果及其影响机理进行了理论分析，并用拟合曲线的方法预测各种杂质成分的影响程度。结果表明，二氧化硅和氧化铁的含量在一定范围内能提高石灰石的活性，超过此范围将使其活性降低，而氧化镁的存在能大幅提高石灰石的活性，氧化铝对石灰石活性影响不大。