催化燃烧技术处理VOCs的研究进展

催化燃烧是实现挥发性有机物(VOCs)高效燃烧的一种处理技术,文章总结介绍了国内外催化燃烧工艺的研究进展,比如固定床催化燃烧技术、整体式催化燃烧工艺、流化床催化燃烧反应工艺和流向变换催化燃烧与吸-放热耦合反应工艺,并在最后指出了今后催化燃烧的研究方向。     

咖啡渣燃烧特性及动力学研究

利用热重分析法(TGA)对咖啡渣的燃烧特性及反应动力学进行了试验研究,评价了咖啡渣的综合燃烧性能.结果表明,咖啡渣燃烧有3个阶段,分别对应水分蒸发阶段(200℃)、有机质燃烧阶段(200~500℃)和燃尽稳定阶段(500℃);有机质燃烧阶段表现出3个过程:主挥发分的析出燃烧、次挥发分的析出燃烧和固定碳的燃烧;随升温速率β的提高,咖啡渣的燃尽特性指数Cb和综合燃烧特性指数SN增大,β=25~30 K·min-1时的燃烧性能较好.燃烧动力学的Coats-Redfern方程计算表明,有机质燃烧阶段3个过程的表观活化能E依次为82.43、8.81和12.49 k J·mol-1.     

污泥与煤、木屑的混合燃烧特性及动力学研究

通过热天平分析装置对城市污水污泥、煤及木屑单独或混合燃料的燃烧行为进行研究。结果表明,燃料的燃烧过程分为脱水干燥、挥发分的析出和燃烧、残余挥发分与焦炭的燃尽三个阶段;污泥的着火温度低,燃尽温度高,灰分产量高,燃烧放热量较低,挥发分与固定碳燃烧的活化能分别为26.67 kJ/mol和32.12 kJ/mol;污泥单独燃烧性能较差,综合燃烧指数较低为0.161×10-11 K-.3min-2,加入煤或木屑后能明显改善其燃烧性能,缩短燃烧温度范围,提高燃烧速率,降低灰分产率,但同时使挥发分与固定碳燃烧的活化能增加,燃烧对温度的敏感度增加。污泥与煤或者生物质废弃物混燃是污泥燃料资源化利用的较好方式。     

基于Aspen Plus的生物质燃烧NOx生成模拟

利用Aspen Plus软件平台建立了生物质燃烧模型,对燃烧中NOx的生成进行了模拟计算,计算结果与已有文献的试验结果较好地相符.在此基础上,研究了燃烧温度和过量空气系数对生物质燃烧NOx生成的影响规律.结果表明,生物质燃烧过程中NOx的生成量随温度和过量空气系数的增长而快速增长;应用Aspen Plus模拟生物质燃烧具有一定的可行性,而且其模型参数设置较为灵活,能够对多种生物质的燃烧进行热力学分析,可为生物质清洁燃烧技术提供有益参考.     

城市生活垃圾热解和燃烧特性试验研究

用TG-DTG-DTA（热重-微分热重-差热）热分析联用技术研究了5种城市生活垃圾试样的热解和燃烧特性。考察水分和挥发分释放温度、着火温度、燃烧速率最大时温度、初始燃尽温度、最大燃烧速率和燃烧放热量等热解和燃烧特性参数;计算了热解过程和燃烧过程的动力学参数。结果表明,5种试样在热解和燃烧模式上存在差别,前段热解过程对后续燃烧过程影响明显,5种试样在热解和燃烧阶段都可用一级反应的动力学方程描述。     

生物干化污泥混煤燃烧特性及污染物排放规律研究

从生物干化污泥处理厂和掺煤焚烧发电厂采集样品,对样品的热重特性、燃烧特征参数进行了分析测定,同时对干化污泥和煤不同质量比例的混合试样(煤样质量分数为0%、20%、30%和40%)进行燃烧特性试验,利用烟气分析仪检测了NO_x和SO_2排放规律。热重实验表明,生物干化污泥的着火温度为257~264℃,600℃时基本完全燃烧,综合燃烧特性指数与煤样相当,与煤样混烧可降低其着火点,改善综合燃烧性能。燃烧试验表明,生物干化污泥单独燃烧时NO_x和SO_2排放浓度较高,混烧可减少二次污染物排放。燃烧过程中氮氧化物主要为NO,生物干化污泥与煤混合样品呈现单峰排放的特征,在800~900℃燃烧时生物干化污泥挥发分的析出燃烧促进了煤样中焦炭氮的提前释放与燃烧;燃烧过程中SO_2呈现双峰排放特征。发电厂实际混烧利用时,可以通过提高燃烧温度、缩短焚烧停留时间,从而减少燃烧过程中二次污染物的总排放量。     

城市污泥与煤或玉米秆混烧特性及动力学研究

利用热重分析法对城市污泥分别与煤或玉米秆混烧特性进行研究。结果表明:城市污泥燃烧过程存在挥发分析出和燃烧阶段及挥发分和固定碳燃尽阶段两个主要失重区间。城市污泥着火温度低,燃烧温度范围宽,失重速率低,燃尽性能特性指数Cb和综合燃烧特性指数SN性能均低于煤和玉米秆。掺混煤或玉米秆燃烧会改善城市污泥的燃尽特性和综合燃烧特性。采用积分法(Coats-Redfern方程)计算各阶段燃烧反应的动力学参数。混合试样中污泥含量增加,挥发分燃烧阶段活化能减小,固定碳燃烧阶段活化能增加。     

一种适合西南地区的清洁燃烧技术

循环流化床燃烧技术是一种高效、清洁的新型燃烧技术 ,具有独特的燃烧特性和良好的污染控制特性 ,是一种适合西南地区的清洁燃烧技术。     

创新型高温蓄热燃烧式垃圾焚烧炉的设计

高温空气燃烧技术可以较好地弥补生活垃圾燃烧处理中的不足,并可以克服垃圾燃烧中的二次污染问题。提出了一种适合中国垃圾处理的新型高温蓄热燃烧式垃圾焚烧炉,由主燃烧室、副燃烧室、空气回转式蓄热系统等组成,把层状燃烧和蓄热燃烧有机结合起来,能够实现垃圾减容和无害化处理的目标。介绍了此种焚烧炉的工作原理及结构特点,而且通过热态测试证实了采用该高温蓄热燃烧技术焚烧处理垃圾的有效性。     

环氧丙烷燃烧特性研究

利用燃烧盘对环氧丙烷的燃烧特性进行了研究,观测其质量燃烧速率、火焰形态、热辐射强度,并进行理论计算。结果表明:环氧丙烷在4.52 m~2燃烧盘中质量燃烧速率达到24.0 kg/(min·m~2),是1.73 m~2燃烧盘环氧丙烷燃烧速率5.40 kg/(min·m~2)的4.45倍。环氧丙烷在1.73m~2、4.52 m~2燃烧盘的火焰高度分别为3.5 m和6.2 m,均高于Thoms和Heskestad模型的预测结果。同等条件下环氧丙烷的火焰热辐射强度,高于汽油、石脑油和乙醇。     

印染污泥混燃特性及其燃烧动力学模型

采集了广东某印染污泥(YR)、造纸污泥(ZZ)及两种市政污水污泥(LJ、KFQ),利用热重法对不同来源污泥的单一及混合样在不同焚烧条件下进行了热重实验研究,并通过TG-DTG曲线计算了各试样的综合燃烧特性指数,获得了其燃烧动力学参数.结果表明,各单一试样的燃烧主要分为水分析出、挥发分析出、固定碳燃烧和残留物的燃烧和分解4个燃烧阶段,其中挥发分的析出制约着YR、KFQ、LJ污泥的整个燃烧过程,而ZZ污泥还受到固定碳燃烧阶段的显著影响.当向印染污泥中加入50%的KFQ市政污泥后,YR污泥的综合燃烧特性指数和可燃性指数分别提高了将近2倍和1.6倍.富氧(CO2/O2)燃烧可以提高印染污泥的后期燃烧强度,降低印染污泥燃烧阶段活化能,促进印染污泥的综合燃烧性能.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各燃烧阶段反应的机理方程及相应的活化能参数,发现第一挥发分峰前取反应级数n=0.5、峰后n=2,可描述各自阶段的燃烧反应机理,而第二挥发分峰没有显著规律.     

层燃锅炉低氮燃烧技术研究

通过对2 t/h层燃锅炉燃烧条件的分析,提出低氮燃烧技术改造方案,并进行燃料分级燃烧、空气分级燃烧和烟气循环对NOx排放控制影响的研究。研究结果表明:采用分室配风实现空气分级燃烧和燃料分级燃烧,NOx排放量由260~359 mg/m3降为137~182 mg/m3;循环烟气率达10%~15%时,烟气循环可实现降低NOx排放3%~5%;相同燃烧状况下,低氮燃烧技术优化后NOx的排放浓度由低氮燃烧改造前的301~430 mg/m3降低到137~182 mg/m3。层燃锅炉低氮燃烧改造后烟气中NOx浓度低于200 mg/m3,可作为有效的NOx控制技术。     

广州城市污泥燃烧性能综合评价及其燃烧动力学模型

采集了广州5种不同来源城市污泥(分别为KFQ、DTS、LJ、LD和ZZ)及肇庆市1种污水污泥(ZQ),利用热重法对6种干污泥的单一样及两种干污泥的混合样在不同条件下进行了热重实验研究,并通过TG-DTG曲线计算了污泥燃烧的4个综合燃烧指数.研究发现,广州当前城市污泥具有高挥发分、低固定碳和低热值的特点.整个污泥燃烧可以分为水分析出、挥发分析出、挥发分燃烧和焦炭燃烧4个阶段,并且不同来源污泥这4个燃烧阶段差别较大,其中,挥发分的析出和燃烧制约着污泥的整个燃烧过程.不同来源污泥的燃烧性能与污水处理厂水处理工艺、污泥种类及其理化性质有关.从挥发分释放特性指数D、可燃性指数C、综合燃烧特性指数S来看,6种污泥中,LJ污泥燃烧性能最好,而LD污泥的燃烧性能最差.KFQ与ZZ污泥混合后,除D指数外,其他指数都变小,而升温速率过快,并不能显著提高污泥的综合燃烧性能.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各燃烧阶段的反应的机理方程及相应的活化能参数,发现活化能大小与污泥的燃烧阶段是相对应的.     

煤直接液化残渣掺烧的燃烧特性及其苯系物的排放特征

为分析煤直接液化残渣(液化渣)燃烧处置技术的可行性和环境安全性,采用热重分析仪分析了液化渣、煤和掺烧物料的燃烧特性,并且通过管式炉模拟燃烧试验,研究了不同温度下掺烧过程中苯系物的排放特征. 结果表明:煤和液化渣的燃烧特性及二者在燃烧过程中苯系物的排放特征存在较大差异,液化渣主要失重过程的温度区间为560~820 ℃,明显高于煤的主要失重过程温度区间(230~625 ℃). 从燃烧过程苯系物的排放规律上看,液化渣在700 ℃燃烧时苯系物排放量达到最大值,明显高于煤的燃烧温度(500 ℃). 2种物料由于燃烧特性的差异,在掺烧过程中相互影响,使得掺烧过程苯系物的排放规律发生变化. 掺烧物料在500 ℃下燃烧的苯系物排放量为23.5 mg/kg,远小于燃烧理论值;而当温度高于700 ℃,苯系物排放量为172.6 mg/kg,远大于燃烧理论值. 总体上看,液化渣无论是单独燃烧还是掺烧,低温条件下其燃烧过程中苯系物排放量远大于高温(≥850 ℃)条件下,因此液化渣的燃烧处置或燃料化利用应选择高温炉型.      

乙醇/苯胺废液热解及燃烧动力学研究

利用Q5000IR型热重分析仪对乙醇/苯胺废液进行了热解、燃烧特性实验,得到了废液热解、燃烧特性曲线,并求解了热解、燃烧特性参数。结果表明:添加乙醇能改善苯胺废液的热解、燃烧特性,具体表现为提高废液的烬性能,降低废液的着火温度、热解和燃烧活化能。通过对乙醇/苯胺废液燃烧和热解过程求解动力学参数,表明乙醇/苯胺废液热解和燃烧过程分别为1.0级反应和0.8级反应。     

重质、劣质油的浮化燃烧装置

燃烧效率低、易冒黑烟是重质、劣质燃料油燃烧的主要缺陷,特别是象渣油、污油这一类粘度大、沥青质含量高的燃油更是如此.近年来,我们用引进技术生产的污油燃烧系统,实现了渣油、污油的乳化燃烧,加水量可达20～30%,有明显的节能减污效果.一、渣油、污油乳化燃烧系统(一)乳化燃烧系统的组成该系统由AWO型转杯式燃烧装置和RYXH-2000型燃油细化乳化装置组成.该系统对燃烧重质、劣质油,具有明显的优越性,现已通过船检,投入实际运     

柴油/碳酸二甲酯燃烧颗粒的微观结构和分形特征

为降低柴油机颗粒物排放,探讨了柴油机燃用柴油/碳酸二甲酯混合燃料燃烧颗粒微观结构和分形特征的变化规律. 采用扫描电镜、透射电镜和SAXS(同步辐射小角X射线散射)相结合的方法,针对DMC(碳酸二甲酯)添加量(以w计)对柴油机燃烧颗粒微观结构和分形特征参数的影响规律进行了研究. 结果表明:与柴油燃烧颗粒相比,D10〔w(DMC)为10%〕、D20〔w(DMC)为10%〕燃烧颗粒的碳粒子平均层面间距分别增加了5.3%、15.1%,弯曲度平均值分别增加了4.0%和10.3%,表明燃烧颗粒的氧化活性增加;与柴油相比,D10、D20燃烧颗粒的质量分形维数分别增加了0.44和0.52,下限均升高了0.2,SAXS与电镜图像对燃烧颗粒的质量分形维数的分析结果相一致,即质量分形维数随DMC添加量的增加而升高,表明燃烧颗粒的团聚程度提高;与柴油燃烧颗粒相比,D10、D20燃烧颗粒表面分形维数的下限分别升高了0.1和0.2,表明其燃烧颗粒表面的粗糙程度和不规则程度提高;与柴油燃烧颗粒相比,D10、D20燃烧颗粒的活化能分别降低了3.9和7.9 kJ/mol,表明燃烧颗粒的氧化活性随着DMC添加量的增加而增强,验证了燃烧颗粒微观尺寸结构和分形特征的研究结果. 研究显示,柴油中添加DMC能够提高燃烧颗粒的氧化活性,燃烧颗粒的氧化活性越强,其在后处理过程中就越易被氧化,有助于降低柴油机的颗粒物排放.      

煤粉旋流燃烧法的应用

一、煤粉旋流燃烧法的产生普通煤粉燃烧法是用煤粉机将煤粉直接喷入炉膛,在热气流中悬浮燃烧。这种燃烧方式只需很小的燃烧室,热量损失很少,热效率高,节煤效果比其它燃     

汽车排气净化的蜂窝型多孔陶瓷载体的研制

催化燃烧是五十年代以后发展起来的新技术。由于反应是在催化剂存在的条件下进行,它与直接燃烧相比,具有起燃温度低,效能高,燃烧速度快等优点。 最近国外催化燃烧已广泛用于汽车排气的净化。汽车尾气中烃类和一氧化碳通过装在排气管道中催化净化装置进行燃烧而成为     

分级燃烧工况下高岭土对煤中微量元素排放的影响研究

通过在一维煤粉燃烧炉上进行肥煤、无烟煤添加高岭土吸附剂的燃烧实验 ,研究了肥煤、无烟煤及其燃烧产物中 18种微量元素的含量和分布 ;计算了高岭土在分级燃烧工况条件下对每种微量元素的吸附率 .结果表明 :高岭土对中、低挥发性微量元素具有不同的吸附作用 ,吸附效率与煤种、元素种类、燃烧温度等因素有关 ,无烟煤燃烧比肥煤燃烧吸附效果更好 .