密相塔烟气脱硫技术试验研究

建立了密相塔烟气脱硫试验装置,并对烧结烟气进行了脱硫试验研究,验证了该工艺的可行性,并研究了主要因素对脱硫效率的影响.结果表明,钙硫比和近绝热饱和温度(approach to adiabatic saturation temperature,AAST)是影响脱硫效率的显著因素,循环灰浓度是保证系统脱硫效率的关键因素.在Ca/S比为1.2、密相塔出口烟气AAST=15℃、循环灰浓度为400g/m3条件下,系统能连续稳定运行,脱硫效率达92.5%以上,系统出口烟气中SO2浓度在150 mg/Nm3以下.     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟烟气循环流化床脱硫的两相流动及化学反应,模拟结果和实验数据符合较好。提出了一种旁通式烟气循环流化床,并进一步研究了钙硫比和脱硫剂粒径对旁通脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂颗粒粒径从15μm增大到300μm时,旁通式脱硫塔的脱硫效率略有降低但变化不大;当钙硫摩尔比从0.8增大到1.3时,脱硫效率随之有明显的增加,当钙硫比大于1.3时,脱硫效率随钙硫比的增大略有增加。     

密相塔烟气脱硫技术试验研究

建立了密相塔烟气脱硫试验装置,并对烧结烟气进行了脱硫试验研究,验证了该工艺的可行性,并研究了主要因素对脱硫效率的影响.结果表明,钙硫比和近绝热饱和温度（approach to adiabatic saturation temperature,AAST）是影响脱硫效率的显著因素,循环灰浓度是保证系统脱硫效率的关键因素.在Ca/S比为1.2、密相塔出口烟气AAST=15℃、循环灰浓度为400g/m3条件下,系统能连续稳定运行,脱硫效率达92.5%以上,系统出口烟气中SO2浓度在150 mg/Nm3以下.     

降低FCC再生烟气NOx排放助剂的实验室评价

通过采用ACE装置与烟气NOx分析仪器联用的实验室评价方法,可在更接近实际催化裂化反应-再生过程的条件下,评价助剂对再生烟气中NOx的催化转化性能,同时还可考察助剂的加入对催化裂化产品分布的影响.采用该方法对几种降NOx助剂的性能进行了评价,结果表明,在催化剂体系中含有Pt基CO助燃剂的情况下,加入4%的RDNOx助剂后,烟气NOx降低幅度约30%～40%,且催化裂化产品分布基本不受影响.     

硫酸化钛铈氧化物催化剂的抗重金属中毒

工业烟气中氮氧化物高稳定净化催化剂的开发是实现烟气超低排放的重要需求。目前工业上应用最广的SCR商业V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂往往面临重金属中毒失活的难题。采用浸渍法改性CeO2载体,开发了具有优异抗重金属(Pb、Zn、Cd)中毒性能的硫酸化钛铈氧化物催化剂。在气体小时空速(GHSV) 360 000 h^-1、温度300℃条件下,硫酸化钛铈氧化物催化剂Pb、Zn、Cd中毒后NO转化率分别为75%、73%、63%,比商用V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂Pb、Zn、Cd中毒后NO转化率分别增加了28%、36%、43%。Raman表征结果显示,硫酸化钛铈氧化物催化剂Pb中毒后仍然保持了较高的氧空位浓度。XPS和H₂^-TPR表征结果显示,Pb与SO₄^2-发生相互作用,保护了催化剂表面的Ce活性位点,从而抑制...     

氨法脱硫工艺硫酸铵颗粒生成与排放的影响因素分析

针对氨法脱硫工艺实践过程中出口硫酸铵颗粒物浓度高的现象,通过测试某氨法脱硫塔结构优化前、后不同运行条件下净烟气硫酸铵浓度,分析烟气处理量、浆液含固量、烟气温度、工艺水淋洗等因素对其浓度变化的影响规律,提出了氨法脱硫工艺改造的新思路。结果表明:硫酸铵能穿透采样的滤膜与滤筒;优化前、后出口硫酸铵浓度随锅炉负荷的增长而加速增长,随浆液含固量的增加(由5%增加至45%)先加速增长,然后(由45%增加至55%)增长速度逐渐减小,随喷淋水量的增加而降低;浆液含固量与烟气温度是影响硫酸铵析出量,导致出口硫酸铵逃逸的关键因素。因此,降低烟气温度与缩短浆液含固量高条件下的运行时间能是氨法脱硫改造的新思路。     

半干半湿法烟气脱硫技术的工业应用研究

探讨了日本半干半湿法脱硫除尘系统和中国环境科学研究院半干半湿法烟气脱硫除尘示范系统的主要差别 ,研究了半干半湿法烟气脱硫技术在出塔烟气温度、钙硫摩尔比和循环粉煤灰返灰等方面对脱硫效率的影响。结果表明 ,在脱硫塔出口烟气温度为 78℃、m(循环粉煤灰返灰 )∶ m(石灰 )为 1∶ 4、n( Ca)∶ n( S) <1.2时 ,脱硫效率达 85 .1%;在 n( Ca)∶ n( S) =1.4时 ,脱硫效率可达 88.3 %。     

基于亚硫酰基催化剂的烟气脱硫脱硝

利用核心成分为亚硫酰基的官能团进行了燃煤电站脱硫脱硝一体化研究。利用臭氧将烟气中的NO氧化为NO2,易溶于水的NO2及SO2则与水、氧气、氨水反应,最终生成硫酸铵及硝酸铵可作为复合肥的原材料。使用催化剂能够降低臭氧的消耗量。避免诸如亚硫酸盐等副产物的生成。通过在集装箱内搭建小型实验装置可直接抽取实际烟气,烟气处理量达到100 m3·h~(-1)。针对烟气温度、催化剂浓度、催化剂类型、O3/NOx比例等参数对污染物脱除效率的影响进行了研究。结果表明,上述参数变化对脱硫效率影响有限,脱硫效率始终能够稳定在99%以上。烟气温度越低,脱硝效率越高;脱硝效率最高能够达到88%。此外,为了降低运行成本,采用双氧水替代臭氧进行烟气氧化,其脱硝效率能够达到68%。     

有机污染土壤异位直接热脱附装置节能降耗方案

以异位直接热脱附技术的原理、适用范围、工艺流程、优缺点等为基础,建立了输入、输出能量平衡关系式并进行了热平衡计算;针对该工艺能耗过高的问题,分析了系统各部分能耗,提出了节能降耗方案。通过烟气热回用装置,将二燃室后高温烟气余热能量经循环管道输送给土壤预干燥装置,将有机污染土壤含水率降低,从而减少系统总能耗。结果表明:经过热力计算,土壤水分预干燥量越大,系统节能效果越好;烟气余热足够用于土壤预干燥减少17%左右土壤水分的要求。通过土壤预干燥装置将土壤水分从20%降低到15%,可使直接热脱附装置降低能耗20%以上。     

两种不同基质的垂直潜流人工湿地对尾水的处理效果研究

为提高人工湿地对污水处理厂尾水的处理效率,采用以黄铁矿和砾石为基质的两种垂直潜流人工湿地处理武汉某污水处理厂尾水,研究了不同水力负荷下人工湿地去除污染物的效果,并分析了基质的微生物群落结构。结果表明,在低水力负荷(0.4～0.7 m³/(m²·d))下,两种人工湿地对尾水化学需氧量(COD)、总氮(TN)、NO^-₃和总磷(TP)具有较好的去除效果;在高水力负荷(1.0～1.3 m³/(m²·d))下,对氨氮去除效果较好。黄铁矿人工湿地对尾水COD、TN、NO^-₃和TP的去除效果好于砾石,分析基质微生物发现,黄铁矿人工湿地中反硝化脱氮菌属主要为硫杆菌属(Thiobacillus)和硫氧化菌属(Sulfurifustis),相对丰度分别为16.68%和4.62%,且硫杆菌属具有提高磷去除能力的功能;而砾石人工湿地中反硝化脱氮菌属主要为类固醇杆菌属(Steroidobacter),相对丰度为4.56%,采用黄铁矿为基质...     

"十一五"脱硫计划实施前后长三角地区的硫沉降变化

采用RAINS ASIA模型研究了"十一五"期间长三角地区实施脱硫措施前后硫沉降超临界负荷的变化.结果表明,在90%保证率下,长三角地区硫沉降的临界负荷(以S计,下同)总值为78.38万t/a;2005年该地区硫沉降的超临界负荷总值为27.98万t/a,有45.6%区域面积的硫沉降超过临界负荷;如果不实施脱硫措施,到2010年长三角地区硫沉降超临界负荷的情景将急剧恶化,硫沉降超临界负荷总值将增长18.4%,超临界负荷的区域面积将增加到48.7%;"十一五"脱硫计划如期实施后,2010年长三角地区硫沉降超临界负荷总值将在2005年的基础上下降27.4%,但仍有39.1%的区域面积超过临界负荷,须采取更严格的措施控制硫沉降量.     

生物法同时脱硫脱硝试验研究

采用轻质陶粒生物滴滤塔处理摸拟燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的试验研究,探讨生物法同时脱硫脱硝的影响因素及生物降解宏观动力学。研究结果表明,生物法能有效同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物,烟气同时脱硫脱硝效率分别可达99.9%和88.9%。为获得最佳烟气同时脱硫脱硝效果,二氧化硫和氮氧化物进气负荷应分别＜140 g/（m³·h）和20 g/（m³·h）,循环液pH=7～8,空床停留时间为30.28 s,喷淋密度为8.81 L/（m³·h）。     

硫化物废水形成生物脱硫污泥中单质硫的回收

针对生物脱硫污泥中单质硫回收困难的问题,以生物脱硫系统产生的污泥为实验对象,研究了生物硫污泥的特性。经过测定得到了如下结果:生物脱硫污泥中单质硫的含量为51.2%,蛋白质5%、Na~+8.32%、Ka~+7.47%、Mg~(2+)4.82%、SO_4~(2-)10.5%、Cl~-4.45%和灰分8.24%,单质硫被带电聚合物所包裹。根据污泥的特性,设计了一套高温溶解-低温析出的单质硫回收工艺。生物硫污泥和萃取剂(甲苯/四氯乙烯=5/95)在80℃下萃取30 min,萃取剂的用量为20 m L/g生物硫污泥,萃取完成后高温过滤,滤液在4℃下过夜保存,再次过滤析出的单质硫晶体。单质硫的回收率为91.2%,析出的单质硫纯度可达98%,可以直接用于其他工业。萃取剂重复使用5次后单质硫的回收率仍可达到79.6%。结果表明,高温溶解-低温析出法可有效从含硫化合物产生的生物硫污泥中提取单质硫。     

散堆填料对海水脱硫吸收系统性能影响的实验研究

在海水烟气脱硫中试实验台上进行了填料形式、填料高度变化对脱硫效率和系统压降影响规律的实验研究;研究中将喷淋空塔和分别填装A型、B型、C型3种填料的吸收塔进行了综合性能对比,并进行了填料高度分别为0.6、1.2和1.8 m的对比实验。结果表明,填料塔的脱硫效率高于喷淋空塔;当空塔气速为3 m/s时,填装C型填料的吸收塔的综合性能最优;当空塔气速小于2.5 m/s时,填装A型填料的吸收塔的综合性能最优;在满足相同脱硫效率的指标下,虽然增加填料高度降低了海水喷淋量,并且系统压降出现一定比例下降,但是在工程设计中必须综合考虑塔高、填料支架载荷等因素选择合适的填料堆积高度。     

降雨促渗对地表径流污染物负荷影响模拟试验研究

建立模拟降雨装置,研究降雨条件下功能性材料与聚合物对降水土壤渗透性与地表径流污染负荷的影响.研究证实,沸石与PAM不仅能够促进降雨土壤水的入渗、延缓并减少地表径流,而且使土壤渗液和地表径流水质TSS、TN、TP、COD污染物负荷降低.以3 kg/hm2 PAM、3 kg PAM与7.5 t/hm2沸石、6 kg/hm2 PAM 3种方式处理,径流COD负荷为对照的39.12%～69.76%、26.14%～46.63%和20.60%～28.09%;TN、TP与TSS负荷较对照分别减少44.36%～96.47%、66.63%～98.99%、93.71%～99.62%和50.46%～98.40%、83.30%～99.31%、94.91%～99.72%和31.06%～77.23%、46.82%～86.22%、83.54%～95.33%.聚合物与功能性材料改良土壤是一种削减地表降雨径流非点源污染的有效手段.     

生态利用模式对油气田外排水中典型污染物在荒漠土壤中迁移和转化的影响

西北地区干旱缺水,但油气田外排水产量却呈逐年增加的趋势,外排水生态利用是解决西北地区水资源短缺和外排水处置矛盾的有效策略之一。为此,探究了在湿地和灌溉生态利用模式下水中典型耗氧有机物(以COD计)和石油烃(petroleum hydrocarbon)在荒漠土壤中的迁移和转化规律。原位土壤分层土柱实验结果表明,2种利用模式均会导致土壤中总有机碳(TOC)的含量有不同程度的下降,外排水COD的升高会减缓土壤TOC的流失,但会改变土壤TOC的组成。土壤微生物可有效消减外排水中COD,降低其向土壤深层迁移的风险。TPH易在土壤表层发生累积,但低浓度TPH排放的灌溉模式有利于减少土层中TPH的累积。湿地模式下由于水流量大,增加了TPH向地下水迁移的风险。土壤微生物对TPH的降解率可达15%,并导致C₂₅以下的TPH相对含量显著降低,但C₂₆以上组分的TPH相对含量则有所提升,原因在于短链TPH易被微生物降解,长链TPH不易降解并形成累积。以上研究结果可为油气田外排水生态利用可行性提供数据参考。     

固定化排硫硫杆菌对气体中H_2S去除特性

为提高生物滴滤塔净化气体中H_2S的运行效率,分别采用活性炭、陶粒、聚丙烯空心球3种填料,以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除H_2S性能的影响。结果表明,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。3种填料中活性炭填料脱硫效果最好,固定进气H_2S浓度1.5 g·m~(-3),停留时间高于23 s时,H_2S去除率可以达到94.4%以上,H_2S去除负荷达333.16 g·(m~3·h)~(-1)。动力学分析表明,活性炭生物滴滤塔最大H_2S去除负荷为666.7 g·(m~3·h)~(-1),饱和常数为0.87 g·m~(-3)。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

双循环多级水幕脱硫塔的设计和性能测试

双循环多级水幕脱硫塔是在常规两段式湿法脱硫塔基础上加以改进而成的新型脱硫塔,其双循环浆液采用不同pH控制,低pH促进CaCO2溶解,高pH提高SO2吸收效果;同时,多级水幕强化气液流态,增加气液接触面积和传质动力,促进对SO2的吸收.实验利用SPSSV13.0软件进行正交实验设计,通过数据分析得出两个不同的优化运行方案,再利用多指标分析法中的综合平衡法进行单因素实验,得出最优运行方案.在最优运行方案条件下,即烟气流量为100 m3/h,上循环浆液pH为6.0,下循环浆液pH为4.8,上、下循环液气比均为20 L/m3,人口 SO2质量浓度为1 000mg/m3时,脱硫效率达97.8%,CaCO3利用率为95.2%,钙硫质量比约为1.03.双循环多级水幕脱硫塔具有良好的应用前景,实验结果对现场脱硫系统的调试和运行有很好的参考价值.     

逆流式和错流式生物滴滤装置脱臭性能研究

采用逆流式生物滴滤塔(DBTF)和错流式生物滴滤装置(CBTF)处理含氨和三甲胺的恶臭气体,研究生物脱臭性能。研究结果表明,逆流式和错流式生物滴滤装置都能有效地去除含氮混合恶臭气体,对氨和三甲胺的净化效率可达99.4%以上。逆流式和错流式生物脱臭装置具有较好的抗冲击负荷,运行稳定。DBTF和CBTF的适宜工艺操作条件为:氨进气负荷分别为26 g/(m3.h)和24.6 g/(m3.h),三甲胺进气负荷都为113 g/(m3.h);停留时间分别为29.1 s和32 s,喷淋量分别为37 mL/min和51.5 mL/min,循环液pH值范围都是6.3~7.0。这为生物脱臭技术工程推广应用和产业化应用奠定基础。     

改性粉煤灰基吸附剂烟气脱汞

改性粉煤灰基吸附剂作为烟气脱汞吸附剂,具有成本低的特点。为进一步研究改性粉煤灰基吸附剂脱汞的工业运行状况,设计了最大烟气流量为2 000 Nm3/h的中试实验。首先通过数值模拟方法研究燃煤烟气过程中吸附剂脱汞性能,分别研究了吸附剂粒径、烟气流量以及吸附剂料层厚度对脱汞效率的影响。研究发现,随着烟气流量的增加脱汞效率降低,烟气流量为2 000 Nm3/h时脱汞效率为74.26%。在中试实验中采用三段式脱汞工艺,脱汞吸附剂为卤素元素浸渍改性的粉煤灰基吸附剂,根据模拟结果设计了吸附剂粒径为25 mm,料层厚度为400 mm的实验参数。实验结果表明,三段式脱汞工艺在烟气流量为2 000 Nm3/h,其脱汞效率为78.8%,其中吸附剂的脱汞效率为68.90%,证明了改性粉煤灰基吸附剂在工业烟气脱汞工艺中具有良好作用。