钙基脱硫剂孔隙网络动态生成特性

钙基脱硫剂孔隙结构特性直接影响到脱硫效果及脱硫剂的利用率,对其空间网络特性的描述将有助于分析SO2的扩散及反应特性. 在石灰石分解动力学和烧结机理的基础上,结合固体分解的成核机理,运用Monte-Carlo 方法,建立了脱硫剂孔隙网络的动态生成模型,对钙基脱硫剂分解形成的孔隙结构进行了动态模拟,并对生成孔结构的分形特性进行研究.结果表明,运用动态生成模型,可以给出石灰石分解形成的CaO内部孔隙的微观空间结构,且模拟生成的孔隙网络的分形维数与实验测定值基本吻合.     

调质碳酸钙硫化机理的实验研究

对经Na2CO3溶解调质后石灰石煅烧、硫化特性进行了研究，发现调质后石灰石比未经调质石灰石具有更快的煅烧分解速率。CO2浓度变化对调质CaO硫化效果的影响程度要比未经调质CaO更为明显。调质CaO比调质前具有更高的最终钙转化率，但脱硫剂微观结构测定表明，调质CaO比表面积和孔隙率均小于同等条件下获得的未经调质CaO比表面积和孔隙率。利用X－衍射技术对CaO晶体结构进行了测定，对比晶格畸变度等参数并综合煅烧、硫化及脱硫剂孔特性，提出了调质CaO硫化反应机理为：前期为化学反应控制阶段，后期为离子扩散控制阶段。应用分形理论对CaO分形维数进行了计算，发现随CO2浓度的增加，无论调质与否得到的CaO，分形维数均呈下降趋势。     

CaO微观孔隙结构及气固扩散传质硫化模型

常压、常规空气气氛煅烧CaCO3,利用扫描电镜和N2吸附仪对860℃煅烧产物CaO的孔隙结构进行试验,研究了煅烧温度、升温速率和停留时间对CaO孔隙结构分形维数的影响;深入到CaO非线性孔隙结构中,根据吸附通道孔隙连通系数结合前人提出的适合多孔固体吸附气体的分形经验公式,提出了一个修正的多孔介质吸附的分形表达式,改进了硫化反应中SO2吸附量的计算表达式。     

锅炉软水站再生废水用于烟气脱硫的研究

分别研究了将锅炉软水站排放的含有大量钙、镁和氯离子的再生废水用作脱硫剂和脱硫剂的添加剂。研究表明,再生废水虽然含有大量的钙、镁,但直接用作脱硫剂,其脱硫能力很低;再生废水用作石灰脱硫剂的添加剂,适量载附于石灰吸着剂上时,因吸着剂吸湿性增加,有利于在吸着剂表面形成水膜,并且吸着剂的孔容积增大、孔形及孔径大小等特性也更利于SO2扩散到吸着剂的孔内,从而促进CaO与SO2的反应,最终提高石灰吸着剂脱硫效率及CaO的利用率。     

中温烟气脱硫中蒸汽活化对钙基脱硫剂孔结构影响的实验研究

采用将脱硫剂搭载在多孔的玻璃棉上,避免了传统的流化过程所导致的脱硫剂的磨损和破碎.分析了蒸汽活化后脱硫剂孔隙结构的变化,证实了中温条件下蒸汽活化改善了孔的结构,增加了中孔的数量,并使脱硫剂发生明显的破碎,从而减弱了产物层的扩散阻力,使SO2和CaO的接触和反应变得有利.并证实了对脱硫反应贡献最大的是100～5000nm的中孔,而不是导致比表面积迅速增加的微孔,同时还发现,600℃时的脱硫反应比300℃情况下使脱硫剂产生更大量的破碎,导致更多的孔间隙.因此从物理结构上也解释了脱硫反应在600℃时的钙利用率要高于300℃时的情况.     

污泥与煤在循环流化床混烧过程中的汞排放特性

在密相床截面积为0.23m×0.23m、高度为7 00m的循环流化床燃烧试验装置上进行了含汞污泥与煤的混烧试验.测试并分析讨论了污泥与煤混烧过程中汞的分布,探讨了Ca/S摩尔比、脱硫剂种类、过量空气系数等运行参数以及烟气成分对汞在烟气、飞灰和炉渣中形态分布的影响规律.结果表明,大部分汞进入烟气,且元素汞是混烧烟气中的主要存在形态.钙基脱硫剂对烟气中氧化态汞有较强的吸附脱除作用,CaO对汞的脱除效果要好于CaCO3.随着烟气中SO2、NOx浓度的增大,烟气中二价汞所占份额呈上升趋势.过量空气系数对烟气和灰渣中汞的浓度和形态分布有较大的影响.     

干法烟气脱硫反应的实验研究

本文建立了干法烟气脱硫反应的实验装置 ,对以氧化钙为脱硫剂的干法烟气脱硫反应进行了实验研究 ,并利用压汞仪分析反应过程中参与反应的固体颗粒的孔隙结构的变化情况 ,对干法烟气脱硫反应过程中的固体颗粒孔隙结构特性进行动态分析 ,揭示和确定了反应过程中固体颗粒孔隙结构变化规律和脱硫转化率。研究结果表明 ,孔隙结构 ,包括孔径分布、最可几孔半径等是决定和影响干法烟气脱硫反应的因素 ,其中孔隙率决定脱硫反应的最终转化率 ,孔隙分布则控制着反应的过程特性。     

人工钙基脱硫剂活性和温度特性的研究

脱硫剂的活性和温度特性是影响沸腾炉煤燃烧脱硫效率的两个重要因素。实验表明,以石灰石为有效成分的人工钙基脱硫剂的反应活性是石灰石的2—3倍,且在800℃—1100℃较宽的温度范围内保持这一水平.本文以石灰石和两种人工脱硫剂试样(含固硫渣和不含固硫渣)为研究对象,应用管式反应炉、扫描电子显微镜和压汞仪等对样品进行了一系列宏观与微观的对比实验,探讨了人工脱硫剂的活性和温度特性.结果表明,在人工脱硫剂成型过程中人为形成的大孔分布改善了反应气体的扩散,从而提高了它的反应活性。而且大孔和固硫渣的共同作用还削弱了晶粒膨胀和烧结的不利影响,从而使其最佳脱硫温度较石灰石向高温区移动了近200℃.此外本文还讨论了最佳温度的相对性。     

湿法脱硫工艺对烟气中二价汞吸收特性的模拟研究

利用湿法脱硫模拟实验装置,研究脱硫剂(CaO)、有机硫化物(TMT-15)以及不同实验因素(包括SO32-的浓度、反应温度、初始pH值、曝气条件中的O2浓度、初始Hg2+浓度以及Cl-的浓度)对溶液中Hg2+还原过程的影响。研究表明:CaO会抑制Hg2+向Hg0的还原转化,当CaO的加入量从0.3%增至0.7%时,Hg0的释放率会由51.6%降至19.9%;TMT-15对于Hg2+的还原具有明显的影响,TMT-15加入量从0增至0.06 mg/L时,Hg0的释放率可降低10倍左右;溶液中SO32-的浓度是Hg2+还原反应的主要影响因素之一,SO32-浓度的增加会明显促进Hg2+的还原;此外,温度和初始Hg2+的增加对Hg2+的还原亦具有促进作用,而初始pH值、O2百分含量以及Cl-浓度则对Hg2+的还原具有抑制作用。     

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.     

济南市大气燃煤污染诊断

根据对济南市大气环境质量的分析,通过多源数值模式的模拟试验,导出不同污染源类型对污染物浓度的贡献率,作出大气SO₂污染来源分析,得出如下结果:济南市SO₂浓度空间分布表现为2个高中心的特点,主要由中架源与低矮源共同作用造成的;低矮源与中架源SO₂排放量之和约占排放总量的1/3,对SO₂浓度贡献之和占主要地位;高架源污染物排放量大,但对整个研究区域的质量浓度贡献较小,如果考虑城市污染对周边的影响,高大的污染源应引以重视;防治和规划济南市SO₂污染最主要的是对中架源和低矮源加以控制.      

双碱法烟气脱硫工艺的研究

以旋流板塔为脱硫塔，实验研究了Na2CO3-Ca(OH)2双碱法脱硫工艺，试验了不同液气比L／G、Na^2 浓度、吸收液pH值和进气SO2浓度等主要参数对脱硫率的影响，并考察了Na^ 的损失与操作条件的关系，分析了双碱法脱硫过程的传质反应过程机理以及不同pH值对脱硫率的影响，此外，还讨论了本工艺适宜操作和工业应用前景。     

Removal of elemental mercury by iodine-modified rice husk ash sorbents

Iodine-modified calcium-based rice husk ash sorbents(I2/CaO/RHA) were synthesized and characterized by X-ray diffraction,X-ray fluorescence,and N2 isotherm adsorption/desorption.Adsorption experiments of vapor-phase elemental mercury(Hg0) were performed in a laboratory-scale fixed-bed reactor.I2/CaO/RHA performances on Hg0 adsorption were compared with those of modified Ca-based fly ash sorbents(I2/CaO/FA) and modified fly ash sorbents(I2/FA) .Effects of oxidant loading,supports,pore size distribution,iodine impregnation modes,and temperature were investigated as well to understand the mechanism in capturing Hg0.The modified sorbents exhibited reasonable effciency for Hg0 removal under simulated flue gas.The surface area,pore size distribution,and iodine impregnation modes of the sorbents did not produce a strong effect on Hg0 capture effciency,while fair correlation was observed between Hg0 uptake capacity and iodine concentration.Therefore,the content of I2 impregnated on the sorbents was identified as the most important factor influencing the capacity of these sorbents for Hg0 uptake.Increasing temperature in the range of 80-140°C caused a rise in Hg0 removal.A reaction mechanism that may explain the experimental results was presumed based on the characterizations and adsorption study.     

炉内喷钙脱硫的模拟

煤粉炉内喷钙脱硫是应用较为广泛的脱硫技术，运用逾渗理论建立氧化钙脱硫模型，用来模拟煤粉炉喷钙脱硫过程，并对脱硫影响因素：ＳＯ２浓度、温度、Ｃａ／Ｓ比等进行了研究，模拟计算显示了这些因素对脱硫效果的影响，其结果与试验数据相一致。通过该模型计算可以优化脱硫过程，对煤粉炉内喷钙脱硫有重要的指导意义。     

准噶尔盆地西北缘地层水化学特征与油气关系研究

准噶尔盆地西北缘分为超覆尖灭带、断阶带、斜坡区。本文讨论了不同区带地层水化学特征及其与油气运移聚集的关系。研究结果表明 ,高、过成熟阶段烃源岩生成的轻质油气在其运移聚集过程中 ,伴生的CO2 进入地层水中 ,在一定条件下会形成高矿化度NaHCO3 型地层水 ,而以高矿化度NaHCO3 型地层水为底水的油藏 ,原油密度较轻 ,为轻质原油。在近断层处 ,中、高矿化度的MgCl2 、Ns2 SO4 型地层水 ,可作为油气水沿断裂运移的证据。     

旋流板塔钠强化石灰石湿式烟气脱硫研究

向石灰石脱硫浆液中添加硫酸钠可提高脱硫率。以旋流板塔为吸收器,测定了钠强化石灰石湿式烟气脱硫过程的脱硫率、pH值等随脱硫反应时间的变化情况,对不同pH值范围内的石灰石溶解速率等进行了分析。在与工业操作温度相近的条件下,测定了不同塔板数时的脱硫率和塔压降,计算了平均单板效率。结果表明,增加塔板数,脱硫率提高,而平均单板效率减小,实验条件下,塔板数由1增加到4,液气比为4L／m^3时脱硫率由25．5％提高到48．6％,而平均单板效率则由25．5％下降到15．3％。得出了平均单板效率与塔板数之间的关系式。     

旋流板塔价廉脱硫剂湿法烟气脱硫工艺

以旋流板塔为脱硫塔，对几种价廉吸收剂的湿法烟气脱硫工艺进行了实验研究，并分析了传质反应机理，试验了不同液气比（L／G）、吸收液pH值和进气SO2浓度等主要参数对脱硫率的影响，并对实验结果进行了分析；结合其传质反应机理，得出了回归方程式，这些吸收剂均来自于工业废料，达到了废治废的效果，价廉脱硫剂的旋流板塔湿法脱硫工艺已用于苏州热电厂35t/h锅炉的烟气脱硫。