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.     

重床高硫无烟煤沸腾床脱硫的研究

对重庆高硫无烟煤的沸腾炉脱硫采用硅酸盐脱硫剂,在Ca/S比为1.8时,脱硫效率可达95%。脱硫剂最佳使用温度为940℃左右,与重庆高硫无烟煤在沸腾炉内的最佳燃烧温度(950℃)相匹配。     

贝壳流化床燃烧脱硫的试验研究

采用添加脱硫剂和空白试验对比的方法,对两种贝壳和一种石灰石在流化床中的脱硫特性进行了试验研究.结果表明,在流化床条件下,河蚌壳的脱硫性能优于石灰石和贻贝壳.3种脱硫剂在试验范围内的脱硫效率随钙硫比增加而增加,当钙硫比为2.5时,河蚌壳的脱硫效率达到最高;河蚌壳在950～1000℃范围内脱硫效率随温度升高而升高,在1000℃时,脱硫效率达到72.96%,其他两种脱硫剂的脱硫效率随温度升高而下降.比较试样煅烧后的微孔直径发现,河蚌壳的微孔直径大于0.1靘,而另外两种脱硫剂的微孔直径小于0.05靘的占有很大份额,表明脱硫剂微孔直径对脱硫性能有重要影响.     

双碱法烟气脱硫工艺实验研究

在工业规模装置上对双碱法烟气脱硫工艺进行了系统实验研究了,主要考察了Na OH和Ca(OH)2浓度、烟气含尘量、钙硫比(脱硫剂中钙的摩尔数与煤中硫的摩尔数之比)、液气比(脱硫剂流量L与烟气流量G之比)、烟气温度、烟气与脱硫剂接触时间以及加氧量对脱硫效果的影响。结果表明:烟气脱硫率随Na OH浓度在5%~30%范围内的增加逐渐增加,Na OH浓度高于30%对脱硫率影响不大,Ca(OH)2浓度为10%~12%时脱硫率最高;烟气含尘量由1 600 mg/m3降低到400 mg/m3,脱硫率从95%线性降低到84%;钙硫比为1.1时脱硫效果最好;脱硫率随液气比的增加逐渐升高,当液气比高于15.5 L/m3,脱硫率变化不大;较低的烟气进口温度利于SO2的吸收,脱硫率越高;烟气与脱硫剂接触时间越长,脱硫率越高;氧气的通入将亚硫酸盐氧化为硫酸盐,提高了脱硫率,同时可避免结垢。     

煤流化床气化的床内脱硫研究

在φ１００ｍｍ加压流化床气化装置上,进行了义马、大同、夏庄和南定４种煤及２种钙基脱硫剂的床内脱硫试验。结果表明,所选石灰石和白云做为床内脱硫剂是可行的,脱硫率随Ｃａ／Ｓ摩尔比增加而提高,比为３达最大值。操作压力对脱硫率的影响与床层温度和ＣＯ２分压是有关,反应处于脱硫剂煅烧不受压力影响,在非煅烧区脱硫率随压力而降低。原煤中全硫增加脱硫效率提高。本试验范围所得脱硫率５０－８５％。     

电石渣和铝土粉的高温燃烧脱硫特性及微观分析

研究了电石渣和铝土粉作为燃煤添加剂的高温脱硫特性及其微观反应机理，发现在1200℃下燃煤中同时添加电石渣和铝土粉时，低温硫析出峰与只添加电石渣时几乎一致，而高温硫析出峰则大大降低，从而使脱硫率由30．5％明显提高到45．19％．XRD和SEM分析表明：电石渣中富含的CaO以及铝土粉中富含的Al2O3，与燃煤固硫过程中生成的部分CaSO4在高温下反应生成了耐热物相“硫铝酸钙”，是钙铝基添加剂比单纯钙基具有更高脱硫率的最主要原因．另外铝土粉增强了电石渣燃煤固硫渣的熔融程度，从而使硅酸盐熔融物有更多机会将CaSO4等固硫产物包裹以抑制其高温分解，是它具有更高脱硫率的另一个原因．     

超细化煤粉燃烧硫释放的特性

在德国NETZSCH公司生产的STA 409C型热天平联合德国BRUKE公司生产的EQUINOX55傅里叶红外光谱仪上(TGA-FTIR),对合山高硫煤4种不同粒径煤样的硫释放特性进行了燃烧实验研究,重点研究了超细化煤粉(0～20μm)的自脱硫特性及加入脱硫剂CaO时的脱硫特性.结果表明不加脱硫剂时,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小.以CaO作脱硫剂钙硫摩尔比(Ca/S)为3的情况下,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小得多.超细化煤粉的优越脱硫特性为煤粉燃烧过程中的直接固硫提供了新的思路与途径.     

内蒙古无烟煤制备脱硫脱硝活性炭的研究

本文主要研究使用内蒙古地区的无烟煤制造脱硫脱硝用活性炭。通过内蒙古无烟煤和府谷烟煤的不同配比,摸索该种煤制备脱硫脱硝活性炭的可行性。通过不同配比的试验确定了内蒙古无烟煤和府谷烟煤在55:45比例的配方下,能够制备出性能优良的脱硫脱硝活性炭产品,对内蒙古地区无烟煤生产脱硫脱硝活性炭有一定的指导意义。     

CFB锅炉钙基飞灰的雾化喷水悬浮式脱硫特性

以循环流化床(CFB)锅炉钙基飞灰为原料,实验研究了不同条件下飞灰的雾化喷水悬浮式脱硫工艺技术特性。结果表明:增湿飞灰具有良好的低温脱硫能力,其脱硫过程分为快速、慢速反应2个阶段,增湿前后脱硫剂的总钙利用率从41%提高到70%左右。飞灰颗粒的增湿效果与反应温度是影响硫盐化速率的主要因素。采用50 μm雾化水粒径、增湿水分级喷入方式,可使飞灰颗粒获得更好的增湿效果,并延长快速反应的持续时间,使反应更充分;反应温度对增湿脱硫同时存在促进与抑制2方面作用,最佳反应温度在80℃左右;SO₂浓度对脱硫的影响不显著;飞灰经过雾化喷水活化后,颗粒表面的孔隙、裂缝增多,改善的微观结构促进了气固传质和脱硫反应。     

氧化铁烟气脱硫的反应特性及其机理表征

以磁性氧化铁红作为脱硫剂,在微型固定床反应器上进行氧化铁烟气脱硫试验,研究氧化铁烟气脱硫的反应特性,并对脱硫机理进行表征。结果表明:氧化铁脱硫反应最佳温度范围为400~420℃,硫容可达43.9%~46.1%;进口烟气中SO2的浓度越高,脱硫剂越容易穿透,穿透时间越短,脱硫效果越差;再生温度越高,脱硫剂再生率越高,再生所用的时间越短,再生效果越好;氧化铁脱硫剂再生后,脱硫反应活性下降;脱硫反应前、后和再生反应前、后的脱硫剂XRD图谱均发生变化,氧化铁的脱硫产物为硫酸铁,硫酸铁的高温再生产物为氧化铁。     

煤燃烧脱硫过程中影响无机矿物转化行为的因素

以合山煤(HS)和万盛煤(WS)为研究对象,分别讨论了当石灰石作固硫剂时钙硫比、温度等因素对固硫效率的影响;运用XRD测试手段,研究了不同脱硫条件对其灰渣产物矿相组成的影响规律,并利用CaO-Al₂O₃-SiO₂三元相图进行分析,从而初步揭示出煤燃烧脱硫过程中无机矿物质间的转化行为.实验表明:燃烧温度和钙硫比对固硫率及灰渣产物的矿相组成都具有很重要的影响.升高温度或提高Ca/S,能明显促进CaO与煤粉中无机成分间的固相反应,利于C₄AF、C₂AS、β-C₂S等矿物的形成,但大于1050℃后易使硬石膏发生分解,而引起固硫率下降.固硫产物中含硫矿物的形式与含量决定了不同温度下固硫效率.本实验中,石灰石对合山煤的最佳固硫条件为Ca/S＝2～3,t=850～900℃,此时固硫率高达90%左右.     

民用燃煤烟气中甲基多环芳烃的排放特征

利用全流稀释烟气采样系统,对20个煤/炉组合方式(涉及4种烟煤和1种无烟煤、块煤和蜂窝煤2种燃烧方式、3种北方地区常用的炉灶类型)的燃烧烟气进行了采样和分析,获取了多环芳烃的排放因子数据.针对具有更强“三致”作用的甲基多环芳烃(A-PAHs)的排放特征进行讨论,并与原煤的有机溶剂抽提物进行对比.结果表明,不同煤种和燃烧方式的8种A-PAHs排放因子(EFA-PAHs)差别显著,其中,烟煤在块煤与蜂窝煤两种燃烧方式下的变化范围分别为0.5~1.6mg/kg和63.9~100.1mg/kg,无烟煤以块煤与蜂窝煤燃烧的EFA-PAHs分别为0.1mg/kg和67.3mg/kg;蜂窝煤的平均EFA-PAHs比块煤高约2个数量级,说明作为洁净煤技术被推广使用的蜂窝煤燃烧方式存在“不洁净”的方面,应引起重视.对比原煤抽提物中A-PAHs的变化特征,可知燃煤烟气中的A-PAHs部分来自于煤的受热挥发,具有原煤的一些特征,但是更多的A-PAHs来自于燃烧过程中的高温裂解反应.     

循环流化床锅炉脱硫的试验研究

本研究是在1台75t/hCFB锅炉上进行炉内添加石灰石脱硫工业实验,得出燃烧高硫无烟煤时Ca/S、床温、煤中含硫等对脱硫效率的影响。在对实验结果进行分析的基础上,提出了燃用高硫煤的循环流化床(CFB)锅炉实际应用炉内脱硫最佳Ca/S和最佳控制参数。     

沸石强化生化装置脱氮功能的效果及机理初探

针对石化工业废水开展沸石强化脱氮处理试验研究,通过比较沸石浓度25 mg/L与空白,以及沸石浓度25 mg/L与50 mg/L 2阶段脱氮效果,探讨了沸石促进脱氮功能的机理.结果表明,曝气池中投加沸石可明显提高氨氮和总氮的去除率,硝化细菌总数和硝化功能也得到增强.与空白对照组相比, 沸石浓度25 mg/L的试验组稳定运行后,氨氮去除率提高约10%～13%,总氮去除率约提高13%,出水中NO^-₃-N含量约提高100%,氨氮与总氮之比下降6%,内源硝化耗氧呼吸速率可提高138%,硝化细菌总数是空白对照组2.2倍.沸石浓度提高到50 mg/L后,试验组的脱氮效果略有增加,但效果不明显.通过对试验结果的关联分析,认为沸石提高系统脱氮能力的原因一方面是因为沸石对NH⁺₄及硝态氮的交换吸附,另一方面NH⁺₄离子富集于沸石表面及内部、沸石颗粒独特的好氧-缺氧微环境,以及沸石离解出CO^2-₃ 或HCO^-₃增加碱度等条件,促进了硝化细菌和反硝化细菌的生长,从而提高了系统脱氮能力.     

高硫煤炉内燃烧脱硫的试验研究

采用正交实验的方法对济源高硫煤炉内燃烧脱硫进行了实验研究,确定了影响固硫率的主要因素,研制出了适于济源高硫煤炉内燃烧脱硫的固硫剂,并进行了工业性试验。结果表明,通过添加固硫剂可有效地减少燃煤过程中SO2的排放,对于以有机硫为主的济源高硫煤,炉内燃烧脱硫是一种行之有效的脱硫方法。     

民用低阶烟煤的半焦化洁净利用

为了降低民用劣质煤散烧造成的大气污染,采用低阶烟煤热解半焦为原料,再黏结制成半焦质民用洁净型煤。型煤性质检测结果显示:型煤收到基热值达到26.8 MJ/kg,干基全硫含量≤0.22%。半焦质民用洁净型煤在普通炉具和节能炉具测试结果显示,SO_2、NO_x和烟尘排放分别达到和接近重点地区的新建燃气锅炉排放标准。与普通烟煤在节能炉具中对比测试结果表明,烟尘浓度降低了88.14%,排放量减少86.21%;SO_2浓度降低了70.91%,排放量减少70.83%;NO_x浓度降低了83.08%,排放量减少86.08%。与其他无烟煤型煤在相同条件下的测试对比结果表明:半焦质民用洁净型煤的烟尘排放浓度与其他无烟煤相当,排放烟气成分中SO_2和NO_x的浓度远低于其他无烟煤型煤的排放浓度。     

Emission factors of polycyclic aromatic hydrocarbons from domestic coal combustion in China

Domestic coal stove is widely used in China, especially for countryside during heating period of winter, and polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are important in flue gas of the stove. By using dilution tunnel system, samples of both gaseous and particulate phases from domestic coal combustion were collected and 18 PAH species were analyzed by GC-MS. The average emission factors of total 18 PAH species was 171.73 mg/kg, ranging from 140.75 to 229.11 mg/kg for bituminous coals, while was 93.98 mg/kg, ranging from 58.48 to 129.47 mg/kg for anthracite coals. PAHs in gaseous phases occupied 95% of the total of PAHs emission of coal combustion. In particulate phase, 3-ring and 4- ring PAHs were the main components, accounting for 80% of the total particulate PAHs. The total toxicity potency evaluated by benzo[a]pyrene-equivalent carcinogenic power, sum of 7 carcinogenic PAH components and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioxin had a similar tendency. And as a result, the toxic potential of bituminous coal was higher than that of anthracite coal. Efficient emission control should be conducted to reduce PAH emissions in order to protect ecosystem and human health.