化学团聚剂作用下燃煤颗粒物团聚脱除

燃煤细颗粒物对人体健康和环境能见度都会产生不利影响。团聚技术是清除细颗粒的有效方法。在团聚室内引入化学团聚剂,改变颗粒物表面性能,探索团聚剂的组成对燃煤颗粒物团聚清除效率的影响。实验结果表明非离子型表面活性剂OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)对颗粒物的团聚清除效率最高;大分子絮凝剂的作用较弱。OP-10与絮凝剂混合体系的应用使颗粒物的团聚清除效率达到30%~33%,比单独应用表面活性剂OP-10能提高10%~13%。团聚剂体系中加入无机盐Na NO3的浓度提高,颗粒的清除效率有所提高。OP-10团聚剂体系在近中性条件下颗粒物团聚效率较高;APAM(阴离子聚丙烯酰胺)混合体系在较高p H值条件下对颗粒物有更好的清除效率。电镜照片表明团聚剂能够促进颗粒物间更紧密的结合形成团聚体。     

化学团聚对燃煤细颗粒物的脱除

燃煤电厂排放的烟气中含有大量的微细粉尘,是引起空气中细颗粒物污染的主要来源之一。湿式电除尘器对细颗粒物的捕集率较低,未能有效控制其排放。将化学团聚方法应用到湿式电除尘器中,通过改变化学团聚剂种类、浓度、团聚液pH值等因素,考察化学团聚剂对细颗粒物的凝并效果及除尘效率的影响。研究结果表明:添加化学团聚剂能够促进细颗粒物的凝并,其中羧甲基纤维素钠和黄原胶的凝并效果最佳,粒径在100μm的大颗粒物的增长率分别为8.54%和2.31%;降低团聚液pH值会增强细颗粒物的凝并效果,大颗粒物分别增长了9.66%、3.21%;添加化学团聚剂可提高除尘效率,最佳除尘效率可达到99.76%。在湿式电除尘器中添加化学团聚剂可高效去除燃煤电厂烟气中的细颗粒物。     

外场作用强化细颗粒物团聚除尘技术研究现状与展望

目前,大气污染日益严重,如何发展新型除尘技术并对大气中的细颗粒物进行有效、经济的回收成为目前亟待解决的问题之一。简要阐述了当前利用化工过程强化技术中的外场强化作用促进细颗粒物团聚,从而实现对细颗粒和超细颗粒高效回收的技术发展背景及意义,重点介绍了声波团聚技术、蒸汽相变团聚技术、电团聚技术等多种细颗粒物团聚技术的基本原理与国内外研究现状,分析了各项技术的优缺点,并对其应用前景做了展望。     

双气体射流作用下燃煤可吸入颗粒团聚研究

大气中的可吸入颗粒物对有机体危害很大,已经成为世界范围内重要的大气污染源。在可吸入颗粒团聚室内引入双射流,通过双气体射流在团聚室内形成大小不同尺度涡旋,促进流场可吸入颗粒团聚。实验结果表明:10μm以下的可吸入颗粒在单射流作用下减少了21.9%,在双射流作用下减少了58.0%。异侧双射流的团聚清除率高于同侧双射流的清除效率,异侧双射流管间距增加更有利于可吸入颗粒的团聚。双射流管出口Re增加,颗粒质量清除率增大;但不同粒径颗粒的单级团聚效率则与粒径密切相关。颗粒的质量清除率随着主气流与射流流量比增大呈现逐渐减小的趋势。     

生物质与煤混烧灰电团聚相互作用的模拟研究

研究生物质与煤混烧灰在除尘器内部的电团聚相互作用对于实现其细颗粒减排具有十分重要的意义。针对不同掺混比例的生物质燃料玉米秸杆与无烟煤混烧灰,基于Fluent软件,利用颗粒群平衡模型(PBM),通过自定义函数(UDF)功能导入电团聚核函数,计算颗粒在除尘器内部的团聚情况,分析其团聚效果。研究结果表明:电团聚对于细颗粒具有显著的作用,并且团聚效率随着颗粒粒径的增大而逐渐提高。同时,当颗粒体积分数为1.4%,流场流速为1 m/s时,考虑到实际条件,生物质掺混比为10%,电团聚效果最优。因此,对于掺烧生物质的燃煤锅炉,在常规除尘器前或电除尘器前级电场,利用电凝并技术实现细颗粒团聚后高效捕集是十分有效的手段。     

原油对土壤团聚体粒径及稳定性的影响

为探究原油对土壤团聚体粒径和稳定性的影响,以模拟污染土壤为研究对象,研究了在不同原油污染量(2%、5%、10%)和污染时间(2,15,30 d)条件下,土壤机械稳定团聚体和水稳定团聚体的粒径和含油量等参数的变化。结果表明:原油提升了土壤粒径＞2 mm的机械稳定团聚体和水稳定团聚体含量,降低了粒径＜0.25 mm的机械稳定团聚体和水稳定团聚体含量。随着污染时间增加,粒径＞2 mm的团聚体含量显著增加,粒径＜0.25 mm的团聚体含量显著降低。相同粒径团聚体的含油量随着土壤总原油量的增加而增加,原油量为10%的土壤各粒径团聚体的含油量最高;原油在不同粒径团聚体中的分配顺序为:2 mm以上>0.25~2 mm>0.25 mm以下,且粒径＞2 mm的团聚体中分配的原油量占原油总量的60%以上。总体来说,原油污染改变了土壤团聚体的粒径分布,增加了团聚体的稳定性,促进了土壤中粒径＞2 mm的大团聚体的形成,而原油主要赋存在大团聚体中。     

低浓度细颗粒物声波团聚及喷雾优化实验

常规除尘器无法有效去除PM_2.5,而声波能有效增加颗粒物之间的碰撞、团聚,使PM_2.5粒径增大,是一种非常有前景的除尘预处理技术。主要研究了声波频率、声压级、初始浓度及停留时间对声波团聚效率的影响,发现在低频声波作用下效果更好,而纯声波作用下最佳团聚效率为44.84%。并对粉尘进行扫描电镜分析,对比了实验前后的粉尘形态,验证了声波对气溶胶颗粒的团聚作用。利用喷雾作为辅助手段,可以进一步提高团聚效率,降低声波团聚的能耗。在相同情况下,添加喷雾可以使团聚效率从43.07%增加到66.48%,说明喷雾联合声波作用是非常有效的除尘预处理技术。     

细颗粒物PM_(2.5)团聚除尘技术的研究进展

在常规除尘设备之前,通过细颗粒物团聚方法由不同的作用机制引起细颗粒物的团聚长大,能够有效地提高系统的除尘效率。利用细颗粒物PM_(2.5)团聚技术对燃煤烟气进行团聚处理,在降低细微颗粒物排放的同时,还可实现烟气中硫氧化物和氮氧化物的联合脱除,净化大气环境。综述了现有的多种细颗粒物团聚技术,分析了不同技术方法的实验研究、影响因素以及优缺点,对细颗粒物PM_(2.5)团聚技术的发展趋势进行了论述和展望,并指出未来的研究热点将集中于能有效整合多种团聚技术优点而形成的复合团聚方法。     

江汉平原不同土地利用方式下土壤团聚体中有机碳的分布与积累特点

论文探讨了江汉平原果园、旱地、水田、水旱轮作等利用方式下土壤团聚体的组成、有机碳与活性有机碳的分布与积累特点。结果表明:供试土壤团聚体的组成均以2～20μm粒径为主,其次为<2μm和20～50μm粒径,<50μm粒径团聚体的含量占团聚体总量的80.8%～94.1%。不同利用方式下有机碳含量的峰值均出现在200～2000μm团聚体中,且>50μm粒径团聚体中有机碳的含量比<50μm粒径的高;但69.8%～86.6%的有机碳分布在<50μm粒径团聚体中,其中以2～20μm团聚体中有机碳所占的比例最大(35.2%～45.9%),细微团聚体固碳能力较强,而粗粒径团聚体中的有机碳对土地利用方式的变化较为敏感。土壤团聚体中的活性有机碳以2～20μm粒径的最低,<2μm和20～50μm中有机碳的活性相差不大;不同粒径的团聚体中均为水耕利用方式下(水田和水旱轮作)土壤活性有机碳的含量比旱耕利用方式下(果园和旱地)的高,但随着土壤团聚体粒径的增加,由水耕利用方式下活性有机碳所占的比例较大逐渐过渡到以旱耕利用方式下活性有机碳的比例较大。由于供试样品中2～20μm团聚体中有机碳积累最大、固定的有机碳最多,可以考虑将2～20μm团聚体作为土壤固定有机碳的特征团聚体。这些结果可为我国区域土壤有机碳的循环提供科学数据。     

燃煤电厂湿法脱硫对细颗粒物的脱除特性

应用DGI承重撞击器对四台燃煤机组湿法脱硫前、后细颗粒物进行采集,分析细颗粒物的粒径分布、元素组成以及脱硫系统的脱除效率.结果表明:脱硫前细颗粒物粒径峰值出现在0.20~0.40 μm处,脱硫后峰值出现在0.20~0.30 μm处.经过湿法脱硫系统后ρ(PM_2.5)、ρ(PM₁)、ρ(PM_0.5)、ρ(PM_0.2)出现不同程度的增长,平均增长率分别为13.28%、19.57%、28.79%、33.51%.分粒径颗粒物中ρ(Si)、ρ(Al)在脱硫前、后均随着颗粒物粒径的减小呈递减趋势,并且脱硫后ρ(Si)、ρ(Al)均有不同程度的降低,ρ(Fe)随颗粒物粒径的减小呈增加趋势,表现出一定的富集特性;湿法脱硫后Ca在PM₁中的质量浓度出现明显的增长,ρ(Ca)由18.86~51.47 μg/m3增至41.87~84.83 μg/m3. Si、Al是PM_2.5中的主要元素,经过湿法脱硫后ρ(Si)、ρ(Al)由59%~72%降至43%~59%;而Ca在PM_2.5中表现出相反的变化趋势,ρ(Ca)由8%~13%升至17%~26%.      

双氰胺甲醛型改性脱色絮凝剂的合成、表征及脱色性能

为提高双氰胺甲醛型脱色絮凝剂的脱色性能,以尿素、三聚氰胺为交联剂,以双氰胺、甲醛为原料制备了改性脱色絮凝剂,并用其处理模拟染料废水.研究了不同染料的初始浓度、p H值、投加量、无机盐以及与聚合氯化铝(PAC)复配使用等条件对脱色率的影响.实验结果证明改性的脱色剂具有较好的脱色性能.相同投加量条件下,未改性脱色剂的最大脱色率为89.7%,而改性脱色剂的脱色率能达到94.6%.红外光谱图表明染料分子和脱色剂发生了相互作用.单因素试验研究表明单独使用改性脱色剂时,最佳投加量为120 mg·L~(-1),单独使用PAC时,最佳投加量为60 mg·L~(-1).正交试验法确定了最优适用条件为:改性脱色剂加入量70 mg·L~(-1),聚铝加入量为50 mg·L~(-1),改性脱色剂和PAC的复配使污水处理成本下降约20%.脱色剂的改性和改性脱色剂与PAC的复配显著提高了脱色剂的耐盐性.     

预混喷雾增效细颗粒去除的电除尘实验研究

为提高电场对细颗粒物的捕集效率,实现颗粒物超低排放要求,本试验采用喷雾与电场分区设计,搭建了预混喷雾湿式电除尘试验装置,以增强颗粒与液滴之间的凝聚作用,试验探究了电场电压、极板间距、电场风速、喷雾压力及入口浓度等参数对除尘效率的影响规律.结果表明;除尘效率随着电场电压增加,除尘效率提升,增幅先升高后降低,最后趋于平稳;减小极板间距或电场风速,能够提高除尘效率,但降低了处理风量;随着喷雾压力增大,除尘效率先增加后减小,当压力值为6MPa时,除尘效果最佳;粉尘入口浓度对除尘效率的影响程度较低,对于粒径小于2.5μm的颗粒物去除效率最高达98.5%.综上,预混喷雾湿式电除尘效果相比单一喷雾或静电除尘具有显著的增强,对于颗粒物超低排放装置的设计具有重要参考价值.     

Agglomeration and removal characteristics of fine particles from coal combustion under different turbulent flow fields

Turbulent agglomeration is a promising pretreatment technology for improving the removal of fine particles in industrial flue gas, which can improve the particle removal effect of dust removal equipment safely and economically. However, due to the complexity of turbulence mechanisms, the relationship between turbulent flow fields and the agglomeration of fine particles is not known with precision, resulting a weak promotion effect for particle removal with this pretreatment technology. In this work, three kinds of turbulent agglomerators were constructed to investigate the agglomeration and removal characteristics of fine particles under different turbulent flow fields. The results demonstrated that the turbulent agglomerator with small-scale and three-dimensional vortexes in the flow field had the best effect in improving the agglomeration and removal of fine particles. Two kinds of agglomeration modes in turbulent agglomeration were proposed, one being agglomeration between fine particles in the vortex area, and the other the capture of fine particles by coarse particles. Furthermore, the motion trajectory, relative velocity and residence time of fine particles of different sizes in different flow fields were calculated by numerical simulation to investigate the interaction mechanism of particle agglomeration and turbulent flow fields. The results showed that a flow field with small-scale and three-dimensional vortexes can reduce the Stokes number (St_K) and the relative velocity of particles of different sizes, and extend their residence time in a turbulent flow field, so as to obtain a better agglomeration effect for fine particles.     

环氧氯丙烷胺型阳离子絮凝剂的改性及其絮凝性能

为提高环氧氯丙烷胺型絮凝剂的絮凝性能,以三乙烯四胺为交联剂,以环氧氯丙烷、二甲胺为原料,制备了季铵盐阳离子絮凝剂(记为TER),并对其进行了红外、核磁表征;同时分别以六次甲基四胺、二乙烯三胺、乙二胺为交联剂制备絮凝剂HMTA、DET、ED,采用4种絮凝剂对莫言湖水进行絮凝沉降试验,并与未改性絮凝剂进行对比;研究了絮凝剂投加量、温度及与PFC(聚合氯化铁)复配等因素对TER絮凝剂除浊效果的影响.结果表明:TER的阳离子度的测定结果为57.3%,在相同条件下,TER对莫言湖水样的除浊率能达到93.7%,优于HMTA、DET、ED及未改性絮凝剂(分别为7.4%、70.9%、8.1%、7.0%).单因素试验确定其最佳絮凝除浊温度为55 ℃,最佳投加量为30 mg/L.研究显示,TER与PFC的复配比单独使用PFC的除浊率提高了5%～25%不等,并能大幅减少TER投加量,降低处理成本.      

水中污染物对阳离子交换膜分离去除Cu2+的影响

基于Donnan dialysis原理,在无外加电压作用下采用阳离子交换膜分离去除原水中的Cu2+,研究原水中可能出现的无机颗粒物,有机物质,EDTA酸、氨水、Fe3+、表面活性剂等对阳离子交换膜分离去除Cu2+效果的影响.研究表明:原水中添加二氧化硅、腐殖酸、EDTA酸、氨水、Fe3+、表面活性剂等物质,在长时间运行后均会对离子交换膜去除Cu2+有不同程度的影响;二氧化硅和非离子表面活性剂等污染物不会和膜及Cu2+发生物理化学反应,对膜去除Cu2+效果影响较小,相比空白样,Cu2+去除率下降约4%;氨水、阴离子表面活性剂等会导致Cu2+发生沉淀反应,腐殖酸会吸附Cu2+,使原水中游离态Cu2+浓度显著降低约50%;EDTA酸、氨水、阴离子表面活性剂等会与Cu2+形成络合物,对去除Cu2+有严重影响,相比空白样, Cu2+去除率分别下降约100%(EDTA酸)、78%(氨水)、56%(阴离子表面活性剂);阳离子表面活性剂存在时,其会大量占据膜内空间,Cu2+基本无去除;Fe3+在弱酸性或中性水中会水解生成氢氧化铁胶体,对去除Cu2+有一定影响,相比空白样, Cu2+去除率下降约12%.     

淀粉接枝阳离子絮凝剂的制备及性能研究

主要利用化学方法对环氧氯丙烷和胺类进行阳离子改性获得阳离子醚化剂,然后与碱化后的淀粉接枝制得一种絮凝性能良好的有机高分子阳离子絮凝荆,并对所得产品作了絮凝性能实验。由实验得知该絮凝剂对悬浮细小颗粒有很好的去除效果,如高岭土溶液（1g／L）产生矾花时间较短,加入絮凝剂后搅拌3min左右即可产生明显絮体,且絮体较大,静置后透光率达90％以上。     

基于羧甲基纤维素的铁盐水处理剂改进及其影响因素

采用羧甲基纤维素(CMC)物质,对铁盐(FeCl3)水处理絮凝剂进行改进,合成了CMC-铁盐新型复合絮凝剂,并使用2.0g/L的高岭土模拟污水的上层清液测定去除效率进行其优化反应条件的试验。结果表明,m(FeCl3)/m(CMC)为1∶2、m(CMC)/m(NaOH)为1∶1、水浴温度为50℃以及水浴时间为5h等条件下合成的新型复合絮凝剂絮凝性能最佳。     

炼油废水絮凝剂筛选

通过试验对炼油废水絮凝剂进行了筛选。结果表明 ,有机高分子絮凝剂 (PAM、HL - 70 4 )与无机絮凝剂 (PAC)复配显著提高了油类和COD的去除率 ,复配絮凝剂具有投加量少、适用性强等优点。     

新型高分子絮凝剂对水中有机配位汞的捕集性能

将二硫代羧基引入到聚乙烯亚胺中,制备出一种新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX).以含汞水样为处理对象,考察了水样pH值对PEX去除Hg2+效果的影响,并研究了水样中存在有机配位剂EDTA、柠檬酸铵以及氨基乙酸等时,PEX捕集Hg2+的性能.实验结果表明,在不同pH值下,该絮凝剂对Hg2+均具有很好的捕集效果,Hg2+的最高去除率均可达到100%.pH值对PEX投加量有一定的影响,同样去除率下, pH值较低时,PEX投加量相对较多.水样中EDTA的存在,在一定程度上会抑制Hg2+的去除,但增加PEX投加量会减弱或消除此影响.柠檬酸铵的存在会促进Hg2+的去除;而氨基乙酸的存在,在较低pH值下会促进Hg2+的去除,pH值升高时其对Hg2+的去除表现为抑制作用.絮体浸出实验表明汞的浸出率较低,PEX—Hg絮体具有很好的稳定性,不易引起二次污染.     

重金属螯合剂处理焚烧飞灰的稳定性实验研究

对利用重金属螯合剂处理城市垃圾焚烧飞灰的药剂稳定化工艺及处理效果进行了实验研究，并与Na2S和石灰等效果进行了比较，结果表明，该螯合剂投加量0.6%时，捕集飞灰中重金属的效率高达97%以上，为达到相同稳定化效果，螯合剂的使用量要比无机稳定化药剂少得多，同时，14个月的微生物影响实验表明，重金属螯合剂稳定化产物在填埋场环境下，其稳定性不受微生物活动的影响。