半干法烧结烟气脱硫灰的氧化改性

半干法烧结烟气脱硫灰中含有大量CaSO3,而CaSO3对于脱硫灰的稳定性具有重要影响,限制了脱硫灰的处理和综合利用。为了解决该问题,采用低温静态氧化改性实验和高温动态焙烧改性实验,在掺加和不掺加催化剂条件下,对含CaSO3的脱硫灰进行了氧化改性研究,并结合热重实验考察了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的高温动态氧化改性效果。结果表明,在低温为45、75和90℃时,掺入不同催化剂对半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3进行氧化改性2 h,效果依次为:MnO2 > Fe2O3 > 不掺催化剂 > V2O5,且CaSO3的氧化率均低于2.2%;在不掺催化剂的条件下,在350℃以上焙烧30~60 min,CaSO3的氧化率均可达到85%以上。结合热重分析结果发现,选择合适的焙烧温度和时间对提高CaSO3的氧化率有重要作用。     

半干法烧结烟气脱硫灰中亚硫酸钙氧化研究

针对半干法烧结烟气脱硫灰因CaSO3含量高难以有效综合利用的问题,采用静态和动态氧化实验,结合热重-差热分析探讨了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的氧化效果.实验结果表明,在沮度为45～90℃,以MnO2、Fe2O3、V2O3为催化剂时,脱硫灰中CaSO3的氧化率不超过3%,催化效果好差为MnO2Fe2O3V2O5;在温度为400～500℃、气固比(空气体积流量与脱硫灰质量比)为0.02～0.06m3/(g·h)、反应时间为30～60min、无外加催化剂时.脱硫灰中CaSO,3的氧化率为40.4%～100.0%;温度在450℃以上时,CaSO3氧化率均在80%以上.     

CFB烧结烟气脱硫灰亚硫酸钙热氧化条件优化

循环流化床(CFB)是一种常用的半干法烟气脱硫工艺,该工艺的副产物主要为脱硫灰。含有大量亚硫酸钙的脱硫灰较难被利用,致使大量脱硫灰堆积,给环境保护和企业生产带来了巨大的压力。亚硫酸钙的存在限制了脱硫灰在建材领域的应用,只有将其氧化为硫酸钙才能实现其资源化。脱硫灰热氧化主要采用了立式管式炉,分别考察了反应温度、反应状态、氧含量、水汽的含量对亚硫酸钙氧化的影响。结果表明：温度对脱硫灰氧化的影响最大,其次为气体流速、氧含量和水汽含量。反应温度与反应速率呈正相关;增加氧气含量可以提高反应速率,但当氧含量高于30%时,反应速率趋于稳定;反应器温度在350 ℃时,亚硫酸钙开始缓慢反应,在400 ℃、无预热气速为75 mL·min⁻¹时,亚硫酸钙最大转化效率达到86%,预热处理后最大转化率达到90%;当水汽量<0.88 g·L⁻¹时,水汽量的增加会抑制氧化的进行;当水汽含量>0.88 g·L⁻¹时,则会促进反应的进行。以上结果对指导脱硫灰热氧化处理和节能环保具有理论与实践意义。     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

响应曲面法优化固相反硝化的工艺条件

以一种新型可降解材料PLA/PHBV共混物为碳源和生物膜载体,对硝酸盐污染水进行反硝化脱氮。在温度为(29±1)℃,pH为(7.5±0.2)条件下,利用响应曲面法考察了进水硝态氮浓度、水力停留时间(HRT)和出水硝态氮浓度之间的关系,建立了以出水硝态氮浓度为响应值的二次多项式回归模型,模型预测值与实验值能很好吻合。方差分析结果表明,进水硝态氮浓度和HRT及其交互作用对响应值均具有显著性影响(P<0.01)。     

响应曲面法优化HMBR去除TN的工艺条件

采用复合式膜生物反应器HMBR处理低C/N(3-5)实际生活污水,TN含量17~45 mg/L。基于CCD响应曲面法,考察了溶解氧DO、水力停留时间HRT和污泥龄SRT的单独作用及交互作用,并建立TN去除率数学模型。结果表明,影响因子显著性顺序为HRT>SRT>DO,三者间存在一定的交互作用,但并不显著;数学模型回归性较好,预测最大TN去除率为75%,最佳条件组合为:DO=3.79 mg/L,HRT=8.84 h,SRT=33.62 d,验证实验结果TN的去除率为73%,与预测值相比偏差仅为3%。采用HMBR处理低C/N生活污水,可以满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准中对TN≤15 mg/L的限制要求。     

响应曲面法优化炼铅高砷烟尘的浸出工艺

考察炼铅高砷烟尘中砷在水中的浸出行为.采用响应曲面法常用的中心复合设计对液固比、温度和时间工艺参数进行优化研究.结果表明,温度对砷浸出率的影响最大,时间次之,液固比最小.通过响应曲面法优化得到的最佳浸出工艺为:液固比=14:1,温度85℃,时间120 min.该条件下3次验证实验的砷浸出率平均值为89.64%,与预测值89.88%无显著差异,表明所建模型切实可行.烟尘经过二次水浸后砷的总浸出率达到98.1%.     

响应曲面法优化微波修复二甲苯污染土壤工艺参数

目前土壤污染问题得到越来越多的关注,污染土壤修复技术的研究更加受到重视。通过单因素和响应曲面法优化实验,研究了含水率、处理量、辐照时间和微波功率对二甲苯去除效果的影响,并且对不同敏化剂的作用进行了实验研究。结果表明,微波功率、辐照时间和含水率对二甲苯的去除率均有显著影响。模型优化结果显示,微波修复二甲苯污染土壤的最佳工艺参数为:微波功率530W,辐照时间3.4min,含水率32%,去除率可达到79.75%,实验验证结果与预测值之间相对误差为1.89%。活性炭在反应过程中主要起吸附作用,粉煤灰的添加对二甲苯的去除有非常显著的作用,去除率最高可达到98.42%。     

响应曲面法优化絮凝处理木薯淀粉废水

采用中心复合实验设计和响应面分析法研究复合絮凝剂聚合氯化铝锌(PAZC)和聚合氯化铝(PAC)混凝处理木薯淀粉废水,进行设计和分析,以溶液pH值和絮凝剂用量为考察因素,分别以COD、浊度去除率为考察指标,选用最佳优化数学模型描述考察指标和考察因素之间的数学关系,并以设定PAZC和PAC对COD去除率(65%),浊度去除率(90%)和SS去除率(90%)的目标值,通过等高线叠加图预测最优实验条件,得到PAZC投量为6.5 mg/L,pH为7.7时,COD去除率和浊度去除率分别达到最大为76.6%和99.9%;PAC投量为19.2 mg/L,pH为7.8时,COD去除率和浊度去除率最大值分别为64.4%和97.1%。经对最优条件进行验证,预测值与验证实验平均值接近。     

基于响应曲面法优化H2O2/Fe3+脱除烧结烟气中的Hg0

烧结烟气中重金属汞的含量较高,湿法氧化脱除零价汞（Hg0）是当前最受关注的技术之一,但该氧化脱除技术的操作条件仍需优化。为此,以响应曲面法对H2O2/Fe3+氧化脱除Hg0进行了研究和优化。首先参照单因素实验结果,利用Box-Behnken设计（BBD）的3因素3水平实验研究了溶液温度、H2O2浓度和Fe3+浓度3个条件的交互作用并进行分析和优化,发现以H2O2/Fe3+氧化脱除Hg0的最佳条件为溶液温度41.78 °C、H2O2浓度0.55 mol·L-1和Fe3+浓度0.007 mol·L-1,在此最佳条件下Hg0的脱除效率可高达87.28%。最后,在该条件下进行了验证研究,实验结果表明最优条件下Hg0的脱除效率为87.93%±0.87%,与模型预测值基本吻合,表明基于响应曲面分析法所得出的最佳工艺参数准确可靠,对利用H2O2/Fe3+脱除钢铁行业烧结烟气中Hg0的条件优化具有较好的指导作用。     

烧结烟气脱硫剂性能的研究

为了提高脱硫效率和合理利用烧结过程中产生的机头灰,在半干法烟气脱硫剂生石灰中,加入一定量的烧结机头灰作为脱硫催化剂。在测定机头灰与生石灰化学成分、粒度和比表面积的基础上,研究和分析了机头灰与生石灰的质量配比对于脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂与机头灰在粒径分布和比表面积上都较接近,但经过消化活化后的混合脱硫剂的比表面积明显增大。当机头灰添加量为脱硫剂质量的2%～5%时,脱硫效率提高了2%～3%。机头灰与生石灰的胶凝反应以及机头灰中Fe2O3的催化作用是主要的作用机理。     

湿法烟气脱硫反应过程的实验研究

在石灰石/石膏湿法烟气脱硫中试台上,系统开展了浆液pH值、飞灰浓度、液气比、入口SO2浓度、烟气速度和氧化方式等对脱硫反应过程影响的实验研究。实验表明,脱硫效率随着石膏浆液pH值、液气比的升高而增加,且入口SO2浓度越高,液气比越低,影响效应越明显;脱硫效率随着烟气速度、烟气温度和入口SO2浓度的增加而下降;石膏浆液中飞灰含量对系统脱硫效率具有一定的促进作用:pH值>5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量相对较低,Fe3+对脱硫反应过渡态催化氧化影响程度较轻,不同工况脱硫效率差别不大。pH值<5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量随pH值降低而增大,增效效果逐渐显著;氧化方式对脱硫反应过程有明显的影响,强制氧化工艺的脱硫效率比自然氧化的高5%左右。     

高活性脱硫剂脱硫工艺的实验研究

对以粉煤灰为原料制备的高活性脱硫剂进行了半干法烟气脱硫实验研究,考虑添加剂、脱硫剂加入量、反应温度、烟气流量工艺因素的影响时该活性脱硫剂的脱硫性能;实验结果表明,加入添加剂后,脱硫效率提高1.5%～8.1%;当烟气流量＜2 m3/min,钙硫比取1.5～2.0范围时,脱硫效率较高;一定范围内反应温度变化对脱硫效率影响不大.     

高活性脱硫剂脱硫工艺的实验研究

对以粉煤灰为原料制备的高活性脱硫剂进行了半干法烟气脱硫实验研究，考虑添加剂、脱硫剂加入量、反应温度、烟气流量工艺因素的影响时该活性脱硫剂的脱硫性能；实验结果表明，加入添加剂后，脱硫效率提高1．5％～8．1％；当烟气流量〈2m^3／min，钙硫比取1．5—2．0范围时，脱硫效率较高；一定范围内反应温度变化对脱硫效率影响不大。     

炼铁烧结除尘灰湿法脱除模拟烟气中的SO2

为了考察炼铁烧结除尘灰作为脱硫剂的效果,研究了湿法脱硫过程中固液比、氧气含量、吸收剂温度、气体流速、进口SO2质量浓度、搅拌强度等影响因素对脱除效率的影响规律。结果表明,最佳反应温度为25 ℃;随着温度升高,SO2溶解度降低,吸收液对SO2吸收能力降低;气体流量增加,SO2在吸收剂中停留时间变短,导致脱除率降低;固液比增加,气固接触概率也随之增大,SO2脱除率也增大;进口SO2质量浓度的提高导致液相中氢氧根消耗加剧,使反应速率减慢,不利于对SO2的去除。同时发现,SO2浓度增加则溶解分数减小,吸收率也会随之降低;搅拌速率的增加使得气泡破碎加剧,增大气液接触面积,使除尘灰充分悬浮在液相中,与溶液中的SO2迅速反应,有利于SO2的吸收。O2含量增加,有利于O2的溶解,增加了化学反应的推动力,有利于SO2吸收反应的进行。除尘灰对含二氧化硫气体具有较好的脱硫效果,有一定的应用前景。     

钙质煤渣吸附剂脱除烟气中二氧化硫的实验研究

利用锅炉本身排出的煤渣作脱硫剂的基本核粒,配人少量的石灰,加水搅拌均匀,使石灰裹覆在煤渣颗粒表面,制成具有较大比表面积的钙质煤渣脱硫剂,用于烟气脱硫实验研究.实验结果表明,钙制煤渣脱硫剂比未经处理的煤渣脱硫率高,在一定的石灰添加范围内(10%～20%),脱硫率随石灰添加量的增加而增加,并存在一最佳用量.     

喷动床半干式烟气脱硫脱硝实验研究

烟气脱硫脱硝一体化技术适合现阶段我国国情,具有良好的应用前景。以尿素为吸收剂,在喷动床实验装置中进行半干式烟气脱硫脱硝研究,考察了该方法的可行性及尿素与污染物摩尔比、近绝热饱和温差、进口烟气温度、进口污染物浓度等主要操作条件对脱硫效率和脱硝效率的影响。结果表明：该方法在适当的操作条件下可获得85%以上的脱硫效率和70%...     

钙基半干法燃煤烟气脱硫技术的影响因素

半干法烟气脱硫技术因具有耗水量少、产物易处理等特点而备受关注。基于固定床反应器研究了反应温度、脱硫剂Ca(OH)₂颗粒粒径、反应空速及烟气中水蒸气体积分数对Ca(OH)₂脱硫性能的影响。结果表明,Ca(OH)₂颗粒粒径的减小、反应空速的降低、烟气中水蒸气体积分数的提高及低反应温度等因素,有利于SO₂的脱除、Ca(OH)₂利用率的提高及Ca/S的降低。当Ca(OH)₂颗粒的平均粒径为0.58 mm、反应空速为2 500 h⁻¹、模拟烟气中水蒸气体积分数为12%、反应温度为55 ℃时,可获得最佳脱硫效果。在SO₂穿透浓度35 mg·Nm⁻³下,Ca(OH)₂的利用率可达到71.3%,此时Ca/S为1.4。在上述条件下,SO₂达到穿透浓度时,通过实施脉冲增湿可使穿透时间延长、Ca(OH)₂利用率进一步提升至75.7%。本研究结果可为半干法脱硫工艺的改进提供参考。