半干法脱硫灰中亚硫酸钙催化氧化研究

半干法脱硫灰因脱硫过程中产生的脱硫副产物(脱硫灰)中Ca SO3含量高,成为了其处置与综合利用的技术瓶颈。本文通过对Ca SO3催化氧化实验研究,筛选出了低温下能够有效催化亚硫酸钙氧化的催化剂——硫酸锰。并从催化剂添加量、反应温度、反应时间等影响因素对硫酸锰催化氧化亚硫酸钙的影响进行了实验研究。结果表明,硫酸锰在室温下能够实现对亚硫酸钙的催化氧化,解决半干法脱硫灰资源化利用过程中亚硫酸钙含量高的问题。     

湿法脱硫工艺中MnSO_4对CaSO_3氧化与溶解速率的控制研究

亚硫酸钙的氧化是湿式石灰石石膏脱硫工艺最关键的过程,其氧化程度最终影响到烟气中二氧化硫的脱除效率。在溶解特性实验中发现,pH的影响最为显著,且溶解温度越高,需要的溶解时间越长。在亚硫酸钙的氧化实验中,以硫酸锰作为催化剂,采用实验室鼓泡反应装置,研究温度、pH、硫酸锰浓度、亚硫酸钙浓度对亚硫酸钙氧化速率的影响。试验结果发现:在无催化剂时,亚硫酸钙的氧化速率基本不变,而加入硫酸锰后,氧化速率随着亚硫酸钙的浓度增加而增大,且随着温度、pH、硫酸锰浓度的升高呈先增高后下降的趋势。     

电石渣中杂质对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水性能影响

为了考察电石渣中杂质(Na2S、SiO2及铁、镁、铝的氧化物等)在湿法烟气脱硫过程中对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水性能的影响,通过建立亚硫酸钙氧化反应装置,对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水过程进行了研究。研究表明:浆液中Na2S浓度越高,亚硫酸钙氧化受到的抑制作用越明显,Na2S浓度高于10.0 mmol/L时,浆液中亚硫酸根几乎不发生氧化反应,石膏平均粒径随Na2S浓度增加呈先降低后增大趋势。浆液中SiO2不影响亚硫酸钙氧化,但是浓度低于0.5 g/L时,石膏粒径分布更加集中,更有利于提高石膏浆液脱水性能。浆液中Fe2O3的存在有利于亚硫酸钙氧化,浓度在0.5～1.0 g/L时,对石膏浆液脱水性能有明显的改善作用。浆液中MgO、Al2O3的存在,对亚硫酸钙氧化影响不大,但降低了石膏浆液脱水性能。     

烧结烟气脱硫灰-矿渣复合粉反应性能的研究

烧结烟气脱硫灰中由于含有大量的亚硫酸钙和游离氧化钙,在将其直接用于胶凝材料时,不但延长凝结时间,降低早期强度,而且还容易导致水泥硬化体体积膨胀,恶化硬化体性能。实验研究了脱硫灰不同掺入方式和掺入量,以及氧化温度对复合粉反应性能的影响。结果表明,在将脱硫灰经过550℃氧化处理后,再采用加水预拌的方式,在脱硫灰掺入量为5%时可获得具有较好反应性能的复合粉。     

湿法烟气脱硫环境下亚硫酸钙强制催化氧化的研究

采用机械搅拌槽式反应器,对湿法烟气脱硫环境进行模拟以研究锰催化对亚硫酸钙氧化的影响。实验得出:湿法烟气脱硫环境下,当槽内亚硫酸钙浆液浓度很小时,锰离子催化氧化对SIV浓度是1.5级,对Mn2+浓度是0.5 级;随着亚硫酸钙浆液增加至某一浓度后,氧化反应开始遵循并行反应机理,即氧化反应包括SIV离子的非催化氧化反应和SIV离子的锰离子催化氧化反应,且锰离子的催化氧化反应对Mn2+浓度是0.5级。文中提出的氧化反应速率的试验公式可以用来对湿法烟气脱硫中的氧化过程进行模拟。     

湿法脱硫中亚硫酸钙溶解特性的实验研究

亚硫酸钙的溶解浓度对氧化速率有非常重要的影响,课题主要研究CaSO3的溶解特性,描述了CaSO3在不同条件下(温度、pH、溶解时间T、搅拌速度、初始加入量等)溶解量的变化规律,进而找出CaSO3的最佳溶解条件,以达到提高氧化速率及石膏的生成率,防止堵塞和结垢的目的。     

循环镁法烟气脱硫产物MgSO3的热解回用工艺研究

通过类似于固定床的热解实验,研究了循环镁法烟气脱硫产物亚硫酸镁的最佳热解工艺条件。在确定可能的影响因素后,通过控制变量法,以二氧化硫产生率、亚硫酸镁分解率、产物活性为判定标准,优化各个控制因素后,得到了亚硫酸镁的最佳热解工艺条件为：热解温度550℃,升温速率10K／min,并且在热解前须对亚硫酸镁进行充分干燥。经测定,该条件下热解样品中二氧化硫产生率达到92％,亚硫酸镁分解率接近80％,热解后的氧化镁纯度为43．5％,并具有较高的反应活性,可作为脱硫剂回用。由于惰性物质的存在,实际脱硫副产物的热解效果略逊于亚硫酸镁样品．应努力控制其中惰性物质的含量。     

半干法烟气脱硫灰改性及应用

文章主要对半干法脱硫灰中亚硫酸钙的氧化转化进行研究。半干法脱硫灰中亚硫酸钙对建材质量具有一定影响,通过筛选合适的催化-氧化剂体系对其进行了氧化改性。试验得到了一种复合催化剂,成功用于半干法脱硫灰改性。结合蒸压砖的生产工艺,使亚硫酸钙在生产过程中实现了部分转化,生产的蒸压砖能达到JC239-2001《粉煤灰砖》MU10强度等级。     

稀土系列催化剂对焦化废水的催化湿式氧化

以稀土元素Ce制得催化剂系列 ,在高温高压条件下对焦化废水进行催化湿式氧化研究 ,考察载体、焙烧温度、活性组分的配比对催化剂的催化活性的影响以及反应温度、氧气分压、反应时间和催化剂用量对氧化过程的影响 ,设计正交实验确定最佳的工艺参数反应温度为 2 4 0℃、氧气分压 3 .0MPa ,催化剂用量 30 g/L ,此时废水的COD去除率达到 90 %以上。     

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.     

新型钙铝石类水处理剂对冶炼综合废水中阴阳离子的同步去除研究

制备了一种主要成分为12CaO.7Al2O3的层状结构的新型钙铝石类水处理剂,并针对某种冶炼综合废水开展了实验室小试和现场中试。结果表明:投加占废水质量5‰～7‰的药剂,可将冶炼综合废水中的Zn2+、Cd2+、Ca2+、SO24-分别以Ca2ZnSi2O7、Cd2OSO4、CaSO4.2H2O的形式同步去除,去除率分别可达50%～60%、80%、100%。离子去除率与药剂投加量、反应时间、废水初始pH值、废水初始离子浓度等因素总体上均呈正相关。出水水质不仅满足达标排放标准,而且基本达到或接近工业循环冷却水回用标准。     

Co3O4纳米棒的制备及其对气相甲苯的催化氧化

采用低温水热法制备棒状纳米结构的Co3O4,通过加入少量的表面活性剂（聚乙烯吡咯烷酮简称PVP）,在95℃下低温反应,并调控制备过程的老化时间、溶液的pH这2个因素合成了棒状Co3O4纳米结构.X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）表明制得的是呈立方晶体的Co3O4纳米棒,氢气程序升温还原（H2-TPR）、N2吸附脱附等表征手段表明老化时间和pH会影响Co3 O4纳米棒的尺寸、孔隙结构,进而影响其比表面积大小.采用气相甲苯作为目标物,运用气相色谱（GC）对Co3 O4的催化性能进行研究.结果表明在该实验中,调控老化时间和pH制得的Co3O4纳米棒只影响其低温降解效果,在温度低于260℃,活性最好的是pH=9,老化时间为12 h的催化剂;当温度高于260℃后,其降解曲线基本一致.     

生物质型煤固硫添加剂的固硫增强作用

在管式炉中进行了生物质型煤的燃烧固硫试验,考察了Al₂O₃、Fe₂O₃和MnO₂共3种添加剂对钙基固硫剂的固硫增强作用.结果表明,只有Al₂O₃增强了型煤的固硫作用.通过TGA试验进一步证实,在还原性气氛下Al₂O₃可有效地抑制固硫产物CaSO₄的高温分解.XPS和XRD分析表明,Al₂O₃通过与CaSO₄和CaO作用,形成了热稳定性高的复盐CaSO₄·3CaO·3Al₂O₃,并包裹在CaSO₄晶体的表面,从而抑制了CaSO₄的分解.     

商用V/W/Ti系脱硝催化剂表面SO3生成的反应机理

基于燃煤烟气SO₃生成与排放给电厂运行及大气环境带来的严重影响,研究了一种在役典型商用蜂窝型V/W/Ti系脱硝催化剂表面的SO₃生成反应动力学及反应机理.结果表明,反应温度与SO₂浓度是影响催化剂表面SO₃生成的关键因素.在SO₂浓度为400×10^-6时,当反应温度从300℃升至360℃,SO₂-SO₃转化率从0.2%提高至0.65%,温度达到400℃后,催化剂表面V₂O₅活性增加更为显著,SO₂-SO₃转化率从0.65%增2.3%,SO₃生成反应的表观速率常数增加近3倍.SO₃在催化剂表面的生成路径为：SO₂与V⁵⁺-OH反应生成中间产物VOSO₄与HSO₄^-,随后进一步反应生成SO₃.SO₂主要通过其在催化剂表面的吸附、转化过程影响SO₃的生成,其本征动力学反应级数为0.52.O₂的本征动力学反应级数为0,SO₃生成反应可以在无O₂条件下进行,O₂存在会促进反应进行,但不会改变反应路径.     

疏水型H-ZSM-5分子筛上NO氧化反应的研究

针对NO低温氧化催化剂的抗水汽性差的问题,以疏水型高硅H-ZSM-5分子筛为NO氧化催化剂,在温度为10~90℃、NO进口浓度为0.05%~0.08%,及相对湿度为0~100%条件下,考察了NO的氧化反应.结果表明,H-ZSM-5分子筛的硅铝比由50提高至300时,湿气条件(水汽含量1.18%)下,NO氧化率由20%升高至56%;干气下,低温有利于NO氧化;湿气下(水汽含量1.18%),NO氧化率随着温度的升高先增加后减少,最佳反应温度为20℃,与NOx工业废气的排放温度相近.200h的稳定性试验结果显示,在30℃、NO进口浓度0.08%、空时0.5s、保持相对湿度为50%或100%时,NO氧化率可维持在60%和50%,催化剂具有良好的稳定性.     

微波解毒含铬废渣

用褐煤作还原剂还原含铬废渣中Cr6+,考察了褐煤以及铬渣在微波场中的升温行为,研究了铬渣解毒的影响因素。实验结果表明,铬渣和褐煤在微波环境中都能升温达到还原反应温度,Cr6+的转化率和体系温度随着微波功率的增加、辐射时间延长、煤渣比增加、煤渣量增加Cr6+的转化率相应提高。在微波功率为700W,辐射时间为20min,煤渣比为20∶100,煤渣量为20g时,Cr6+的转化率达到99.12%,体系温度达到1050℃。     

水处理固体废物用作燃煤锅炉炉内脱硫的机理与实验

对水处理固体废物用作燃煤锅炉炉内脱硫添加剂的机理与实验研究表明 ,水处理固体废物用作炉内燃煤脱硫添加剂时生成一些可以有效地催化脱硫反应 ,以及减缓高温下 Ca SO4分解速度 ,使燃煤脱硫过程的最佳脱硫温度更加接近煤燃烧温度 ,提高燃煤脱硫效率的物质 ,如 Fe2 O3、Si O2 、Al2 O3、K+、Na+等 ;并使得脱硫反应温度更加接近煤燃烧温度 ;当脱硫反应温度在 870～ 92 0℃、脱硫剂与水处理固体废物的重量比为 1∶ 1、Ca/S=2 .0等条件满足时 ,可以得到燃煤脱硫的最佳效果     

Kinetics study on catalytic wet air oxidation of phenol by several metal oxide catalysts

Four metal oxide catalysts composed of copper (Cu), stannum (Sn), copper-stannum (Cu-Sn) and copper-cerium(Cu-Ce) respectively were prepared by the co-impregnation method, and γ-alumina(γ-Al2O3 ) is selected as support. A first-order kinetics model was established to study the catalytic wet air oxidation of phenol at different temperature when these catalysts were used. The model simulations are good agreement with present experimental data. Results showed that the reaction rate constants can be significantly increased when catalysts were used, and the catalyst of 6% Cu-10% Ce/γ-Al2 O3 showed the best catalytic activity. This is consistent witht he result of catalytic wet air oxidation of phenol and the COD removal can be arrived at 98.2% at temperature 210℃, oxygen partial pressure 3 MPa and reaction time 30 rain. The activation energies of each reaction with different catalysts are nearly equal, which is found to be about 42 kJ/mol and the reaction in this study is proved to be kinetics control.     

钙基CO2吸收剂的锆改性研究

实验采用共沉淀法以Ca(Ac)2·H2O作为CaO前驱体,经NH3·H2O沉淀、静置、醇洗、烘干制备锆改性钙基高温二氧化碳吸收剂,并考察锆添加量、反应温度及时间、CO2分压等因素列其吸收性能的影响.经锆改性后,吸收剂中掺杂ZrO2形成了良好的介孔结构,可维持较高的碳酸化转化率,提高吸收剂的循环热稳定性.测试结果表明,当...