废弃印刷线路板熔融盐气化特性研究

在熔融盐气化炉中进行废弃印刷线路板气化实验,考察了空气当量比对气体产率、气体热值、碳转化率以及气化效率的影响,并对N2气氛下线路板在熔融盐反应器中裂解液体产物通过气质联用仪进行了分析.结果表明,气体产率和碳转化率随着空气当量比增加而增加,空气当量比增加到40%时,气体产率和碳转化率分别达到840 mL·g-1和96%;气体产物热值随着空气当量比增加而减少,气化效率随着空气当量比的增加先增加然后减少,在20%空气当量比气化效率达到最大值94%.液体产物的主要成分为苯酚、2-甲基苯酚、萘等,表明线路板在熔融盐气化炉内的反应过程中,苯环结构上的长链烷烃脂肪烃支链得到脱除,苯基C6H5-O的断裂得到加强,同时发生芳构化反应.     

废弃印刷线路板熔融盐气化特性:Ⅲ金属分布与回收实验

为实现印刷线路板金属和非金属的分离回收,在熔融盐气化炉中进行废弃印刷线路板气化实验,对气化过程中金属在熔融盐内的滞留和分布情况进行了研究.结果表明,90%以上的Cu、Al、Ca、Cd、Co、Mg、Sb、Sn、Zn等金属滞留在熔融盐内部.滞留的金属大部分分布熔融盐底部,Al、Cu、Co、Sb、Sn在熔融盐纵向底部的3、4层中的质量分数达90%以上;Mg、Pb和Se在底部3、4层的质量分数也在70%以上.利用金属和非金属成分在不同纵向高度上的分布区别,可以回收得到富集度较高的金属富集体.如纵向4层的总金属质量分数达到92.76%,且其中铜的质量分数达到78.06%.Al的质量分数达到9.89%.     

DBD低温等离子体气化杨木及模型化合物

本文利用低温等离子体技术,使用介质阻挡放电反应器气化杨木屑、纤维素、木聚糖和木质素,用控制变量法研究了频率、载气对反应系统产气能力的影响以及生物质化学组成的气化特性.结果表明,频率越小、载气电离能越低,气化率越高,杨木的最佳气化率为64.11%;木聚糖和纤维素气化产物相似,较纤维素和木质素产气率更高并且能够产生更多CO;木质素主要生成气化炭.同时,利用SEM、BET对原料及气化炭进行了表征研究得出碱金属在高温下发生结晶;木聚糖在气化过程中会发生熔融;等离子体的高功率以及更多的氧化性物质能够使气化炭比表面积显著增加,达到150.71m²/g.     

镍基催化剂的制备及其对垃圾气化产氢的催化活性

以陶粒为载体,采用常温浸渍法制备了负载型镍基催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、BET、环境扫描电镜-能谱仪分析(ESEM-EDX)和元素分析等对其进行了表征,该催化剂BET表面积为101.3m2/g.活性组分NiO颗粒平均粒径约为2μm,均匀分散在载体表面.并在下吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化城市生活垃圾有机组分的实验来评价镍基催化剂的催化活性.结果表明,在镍基催化剂的作用下,H2和CO含量明显增加,H2含量最高达43.22%,CO2、CH4、C2H4和C2H6.平均含量降至1%以下.催化气化过程的产氢率远远高于气化过程,最高达19.9mol H2/kg,低温段催化气化的潜在产氢率高于气化过程,但高温段低于气化过程;高温有利于气化产气中H2和CO的生成,还可以促进CH4、C2H4和C2H6的分解.催化气化过程的焦油产率、灰渣产率明显低于气化过程,特别是焦油产率降至2%以下,而产气率则高于气化过程.     

废弃物气化熔融炉排气的回收

废弃物气化熔融炉排出的裂解气大致有两种回收方法 :(1 )在二次燃烧炉中燃烧产生的气体可用后段废热锅炉回收 ,而对其中的 H2 S、NOx、SOx 和二英类等有害物质 ,则应采用干式消石灰喷雾和袋滤器联合方法处理 ;(2 )把生成的气体作为燃料 ,引入燃气轮机、燃气发动机和燃料电池等中 ,直接转换成电能。从气化熔融炉排出的气体一般发热量都保持在 4～ 5MJ/Nm3左右。该法虽然最大的特点能得到 3 0 %以上的发电效率 ,但废气物气化反应生成的气体中含有 H2 S等腐蚀设备 ,所以应根据腐蚀成分和粉尘等的允许浓度选择不同的处理方法废弃物气化熔…     

城市生活垃圾低污染气化熔融系统研究

为彻底消除城市生活垃圾焚烧过程中的二次污染,对流化床气化与旋风燃烧熔融系统进行了研究.我国典型城市生活垃圾流化床气化试验表明,最佳气化温度为600℃左右;对垃圾焚烧飞灰进行熔融特性试验表明,垃圾焚烧飞灰在1 300℃左右、垃圾掺煤焚烧飞灰在1 400℃左右时,能顺利熔融,二分解率99.99%以上,重金属有效固化.结合我国实际,提出了2种气化熔融系统方案:①基于垃圾综合处理的筛上物气化熔融技术方案;②原生垃圾+辅助燃料气化熔融技术方案;并进行相应的热力性能分析,研究表明2种方案都能较好满足气化熔融要求.     

温度对干化污泥水蒸气气化产气特性的影响

采用固定床气化装置,在水蒸气流量为0.32 kg/h条件下进行了污泥水蒸气气化实验。研究了温度对污泥气化气体产率、氢气产率、气体成分与低位热值、气体能源转化率的影响。结果表明:随着反应温度从700℃上升到1 000℃;气体产率从0.39 m3/kg升至0.61 m3/kg;氢气产率从0.18 m3/kg升至0.34 m3/kg;气体能源转化率从54%升至88%;产气的低位热值从10 688.1 kJ/m3提高至11 168.9 kJ/m3。同时产气中H2和CO含量随着温度的升高而增加,CH4、CO2和CnHm含量随温度的升高而减少。因此,为了获得更多的可燃气体,建议在污泥水蒸气气化工艺中,气化温度必须大于800℃。     

基于Aspen Plus的MSW气化熔融工艺全流程模拟研究

城市固体废物（MSW）气化熔融工艺能够减少二噁英的生成和熔融固化重金属,是一种清洁高效的固体废物处理方式。已有研究多针对MSW的热解特性以及污染物的生成与排放,而对气化熔融工艺系统模块之间的影响和各反应器间物质流、能量流的联动变化过程研究不足。利用Aspen Plus模拟平台,基于吉布斯自由能最小化原理,对MSW气化熔融工艺进行了全流程模拟研究,分析了垃圾干燥温度、垃圾含水率、气化温度、气化介质以及灰熔点对工艺流程节点参数、物质流和能量流的影响,并提出了优化的工艺流程和运行参数。结果表明：在垃圾热解模拟时,垃圾含水率为9%,通过烟气循环能达到能量自给;在相同条件下,以水蒸气作为气化介质的气化效率最高,且在气化温度为850℃,水蒸气当量比为50%时,达到最佳工艺效果;当气化后产生的焦炭在熔融炉内燃烧刚满足灰熔点温度时,灰熔点的升高使气化剂比例、气化气有效气体摩尔流量和碳转化率不断降低。不同工况下的物质流、能量流的变化对实际工程具有指导意义。     

污染物零排放的化石燃料燃烧系统

介绍了熔融盐循环热载体无烟燃烧技术(nonflame combustion technology usingthermal cyclic carrier of molten salt,简称NFCT).利用沉淀法制备了Fe2O3粉末,并通过机械法加工成氧载体.XRD分析表明所制备的Fe2O3粉末为单一的α-Fe2O3相在固定床反应器中表征了氧载体得失晶格氧的过程,随循环次数的增多,氧载体被CH4还原的速率会有所增加,氧载体在CH4和空气气氛中得失晶格氧是可逆过程,反应后,氧载体内部形成了蜂窝状结构.氧载体的转化度最大为82%,占氧载体总质量18%的晶格氧可以用来氧化CH4.在熔融盐反应器中用CH4作为燃料和所制备的氧载体进行了燃料燃烧和氧载体复原的实验研究在燃料燃烧反应的开始阶段,CH4大部分被氧化成了CO2,CO2的体积分数最高可以达到85%,随着反应时间的增加,氧载体的氧化能力下降,不完全氧化产物CO和未反应的CH4的体积分数逐渐升高,3000s时,CO2的体积分数只有50%在氧载体恢复晶格氧的过程中,在1500s以前,空气中的O2都被氧载体所吸收,1500s以后,该过程排出气体中的O2体积分数开始上升,至2000s气体成分与空气的成分相同.在实验中没有检测出NOx的生成.     

用高温分解的方法气化出废水固体物中的炭

用批量实验来评估反应温度、反应时间和炭—汽比对高温分解气化出废水固体物中炭的影响,批量实验表明,当反应温度保持在950～1000℃,反应时间为30分钟,炭—汽之比为1:10时,易挥发的还原效率可达到97％以上,反应温度的提高会减少H_2/CO和CO_2/CO之比,说明炭—汽反应在800℃或800℃以上达到平衡。然而,theBoudourd反应随着温度的提高继续朝着其它生成物发展。     

煤燃烧复杂体系中痕量元素迁移转化的热力学

用热力学平衡模拟方法研究了贵州六盘水烟煤燃烧过程中痕量元素Ni、Cr、Hg、As、Se和Sb在凝聚相和气相中的迁移转化.研究的体系为气相和包含氧化物和硫化物熔融体、熔融盐及固溶体凝聚相的复杂体系.分别研究了燃烧过程的3个阶段:燃烧初期的还原性气氛、燃烧完全的氧化性气氛以及燃后冷凝气氛中痕量元素迁移转化规律.用10K小步长法计算了在1 30 0K以下痕量元素从气相迁移至凝聚相的形态及其凝聚顺序.比较计算结果与文献报道的实验数据,结果吻合.在研究煤燃烧过程中痕量元素的迁移转化时,在凝聚相加入氧化物和硫化物熔融体、固溶体及熔融盐模型大大提高了热力学平衡模拟方法的准确度和真实性.     

污泥衍生燃料最佳气化温度模糊评价

采用自制的气化装置对垃圾RDF进行了气化实验。随着气化温度的升高,可燃气体的产率持续增加,在900℃时达到65.5%的最高值;气化底渣的产率逐渐降低,分别从300℃时的78.9%降到了900℃时的25.6%,焦油产率呈现先升高后降低的趋势,在600℃时达到了最大的焦油产量,约为31%左右。随着气化温度的升高,可燃气体中CO2的含量明显降低,而H2和CO的产量明显增加,CH4的产量也略有增加。500℃时,重金属Hg已全部挥发到大气中,重金属Pb、Cd、As、Cu的挥发高峰均在800℃以上,8种重金属的挥发性排序为:HgPbCdAsZnCuCrNi。适合于污泥RDF的最佳气化温度为700℃,此时重金属挥发率适中,产气量最高,焦油产生量较小。     

荒漠能源植物气化发电的环境影响评价

对荒漠生物质气化发电进行LCA评价,建立评价模型,在评价过程中选用了燃煤发电系统为参照.研究结果表明,生物质利用过程没有CO2的排放,整个发电周期中仅原料的生产、运输以及预处理过程消耗能量导致CO2排放,因此生物质气化发电方案的排放量远远小于燃煤方案,减排量达到了87%-94%.生物质发电与燃煤发电相比,对环境污染降低程度的总指数为3.68.生物质能源的开发大大削减了化石能源利用带来的环境污染问题,同时也能够缓解能源危机.     

络合铜废水预处理技术探讨

采用H2O2／Fe^2 构成的氧化体系对络合废水进行破络后，再采用常规的物理化学处理方法进行处理，达到将络合重金属离子去除及降低CODcr的目的。实验分析了影响H202／Fe^2 氧化体系破络反应的各种因素：H202投加量、FeSO4投加量、pH值、氧化反应时间，最后总结出该反应的最佳条件：H2O2／CODcr＝2．0、FeSO4投加量10g／1、pH＝3、反应时间lh。实验中的络合铜废水是源于某线路板厂家电镀沉铜车间排放的含EDTA络合铜的废水。     

城市生活垃圾气化熔融焚烧技术

近年来,新开发的气化熔融焚烧技术实现了垃圾处理能源化目标和与环境的协调发展,该技术被认为是解决垃圾处理和能源问题最有效的方法。文章结合传统焚烧+灰渣熔融技术、阐述了两步法气化熔融和直接气化熔融两种气化熔融焚烧技术工艺流程的特点。气化熔融焚烧技术能遏制二英的产生和排放,降低焚烧过程产生酸性气体(SOx,HCl,HF,NOx等)、挥发性有机物尤其是芳香烃类、多氯化联苯类和二英、呋喃类、以及重金属和危害性灰渣的排放。叶恶叶恶     

臭氧氧化降解三唑酮的试验

在利用O3/H2O2体系氧化三唑酮的基础上,探讨了O3氧化三唑酮的最佳反应条件和水中杂质对氧化反应的影响,并对氧化产物进行了分析.研究结果表明,三唑酮浓度为3mg·L-1、臭氧浓度为25mg·L-1、室温(26℃)、pH值为7～8条件下,三唑酮去除率最高可达94.1%;腐殖酸对三唑酮的降解表现为低浓度促进、高浓度抑制,HCO-3对三唑酮降解的抑制作用较小;伴随三唑酮的降解,体系pH下降.色谱分析结果表明,三唑酮首先被氧化为1,2,4-三唑、对氯苯酚和酸性产物,最终生成NO-3、Cl-、CO2和H2O小分子,降解比较彻底.     

印刷线路板的超临界流体分离实验

目前印刷线路板(Printed Circuit Board, PCB)的资源化循环利用方法存在材料回收率低和环境污染的不足,采用一种新的超临界流体技术对PCB中的金属及其它成分进行分离处理,在采用丙酮、CO2及Lewis-酸的混合介质及优化的温度和压力反应条件下,获得了90%的金属回收率,高于目前的机械破碎分选实验结果.该方法为线路板的资源化循环再利用提供了一个新的有效选择.     

纳米Fe3 O4-H2 O2 非均相Fenton反应催化氧化邻苯二酚

由四氧化三铁(Fe3O4)-过氧化氢(H2O2)构成的非均相Fenton体系主要利用H2O2分解产生的羟基自由基氧化去除难降解有机污染物.研究了邻苯二酚在纳米Fe3O4-H2O2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,同时对实验室制备的纳米级Fe3O4和商品微米级Fe3O4两种催化剂的催化活性进行比较,并考察了H2O2初始浓度对邻苯二酚的催化氧化的影响.结果表明,自制纳米Fe3O4-H2O2体系较商品Fe3O4-H2O2体系,能更快速地去除溶液中的邻苯二酚和总有机碳(TOC),邻苯二酚的去除率接近100%,同时能迅速催化H2O2分解.邻苯二酚的催化氧化反应遵循准一级反应动力学方程,H2O2的分解反应能用三级反应动力学方程较好拟合.此外,反应过程中铁释放低于0.3 mg.L-1,不足以启动均相Fenton反应,反应机制为由界面反应控制的非均相反应机制.     

粒径对CO_2-煤焦气化反应速率的影响研究

煤气化作为煤炭高效清洁的利用方式之一,本文考察了颗粒粒径对CO_2-煤焦气化反应速率的影响。结果表明煤的颗粒大小对热解后焦的形成及焦-CO_2气化反应有较大的影响,相同温度下,煤焦颗粒越小越有利于焦-CO_2气化反应。同时用随机孔模型进行拟合,煤焦结构参数为0,说明随机孔模型难以用于高灰分含量煤焦气化动力学的计算。     

废轮胎流化床气化特性试验研究

为了掌握废轮胎在流化床内的气化特性,利用自行设计的小型流化床试验装置系统,对废轮胎在不同的过量空气系数下在400～700℃温度范围内进行了空气气化实验.分析了废轮胎气化效率、固定碳转化率、气化气热值、产气量以及气化气成分随气化温度、过量空气系数的变化规律.结果表明,废轮胎气化的最佳运行条件为气化初始温度700℃,过量空气系数α=0.4.在此条件下得到的气化气成分主要包括CH₄、CO、H₂、C₂H₆和高分子有机化合物,此时的气化效率为47.96%,气化气低位热值为4 804kJ/m³.