改性粉煤灰基脱汞吸附剂制备及性能分析

以燃煤电厂粉煤灰为主要原料制备了具有一定强度的脱汞吸附剂,并用卤盐溶液NaCl和NaBr进行改性,获得了具有较高单质汞脱除效率的粉煤灰基吸附剂,并对吸附剂的理化性能进行了分析。结果表明,改性溶液浓度越高,改性时间越长,改性剂越易进入吸附剂内部堵塞孔隙,吸附剂比表面积越小,但改性剂并没有改变吸附剂的物相组成。改性剂会附着在吸附剂孔隙表面,增加微孔数量,并与单质汞反应生成汞的化合物填充于表面微孔中。5%NaCl溶液浸渍改性3 h获得的吸附剂具有最优的汞脱除效果,达到92.6%,吸附寿命为1 430 min,吸附饱和量为930 ng·g~(-1)。     

椰壳碳基吸附剂的脱汞特性

为研究来源于生物质的椰壳活性炭对单质汞的脱除性能, 采用化学浸渍法对椰壳活性炭进行化学改性处理,并在小型实验台架上考察了椰壳碳基吸附剂的脱汞性能.并对改性前后的样品进行了BET和SEM表征分析以研究改性前后椰壳活性炭的变化规律.结果表明,改性后椰壳活性炭具有较强的脱汞能力,特别是在140℃、180℃时的脱汞效率仍保持在95%以上.改性后椰壳活性炭具有更多的利于脱汞的官能团,其主要靠化学吸附脱汞.烟气中低浓度的SO2与NO对汞的脱除有一定的抑制作用,而HCl有一定的促进作用.     

温度对改性矿物吸附剂脱除气态汞影响

以蛭石、丝光沸石、膨润土及经改性后各物质为吸附剂,N2气氛下,在固定床实验台上进行了对烟气中单质汞脱除的实验研究,主要考察了温度的改变对改性矿物吸附剂脱除气态汞的影响。研究结果显示,膨润土、蛭石对汞的吸附基本不受温度的影响;未改性的吸附剂对汞的吸附能力均比较差;温度的提高有利于改性吸附剂对单质汞的脱除,说明改性后的吸附剂的脱汞过程以化学吸附为主;真正起作用的活性组分CeO2占据了丝光沸石的大部分表面积和空隙;丝光沸石经CuO改性前后吸附能力几乎未发生变化。     

Ce掺杂TiO2-V2O5-WO3催化剂在水泥窑脱硝中的应用

以经Ce掺杂后的TiO_2-V_2O_5-WO_3催化剂为材料,在新型干法水泥生产线窑尾布袋除尘器后进行了低温选择性催化还原(SCR)脱硝中试试验。结果表明,掺杂Ce降低了TiO_2-V_2O_5-WO_3催化剂的起活温度。当烟气流量为10 000m~3/h(空速约5 000h~(-1))、氨水流量为5L/h、烟气温度超过150℃时,脱硝效率可达50%以上。SCR脱硝系统中,5 000h~(-1)空速设计是可行的。Ce适宜作为TiO_2-V_2O_5-WO_3催化剂低温改性助剂。     

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.     

平板玻璃工业窑炉烟气中低温SCR脱硝中试研究

我国平板玻璃工业正面临严峻的NOx控制形势,研究并推广玻璃窑炉高效脱硝技术对玻璃工业发展及大气环境保护均具有重要意义。选择性催化还原(SCR)脱硝技术是国内外公认效率最高的脱硝技术,然而该技术在玻璃窑炉中推广应用还面临诸多技术问题。本研究设计并建设了10 000 Nm3/h的平板玻璃工业窑炉中低温SCR脱硝中试装置,分析了玻璃窑炉烟气组分波动规律及其对SCR脱硝系统的潜在影响,考察了烟气温度、喷氨量控制和烟气处理量等工艺参数,开展了为期6 d的连续运行实验。这些在实际烟气中开展的研究为玻璃窑炉SCR脱硝技术研究分享了大量一手数据和经验。     

脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝工业试验研究

40 000～50000 Nm3/h工业试验结果表明,烟气温度75～80℃,脱硫效率＞90%,脱硝效率＞40%,烟气温度90～95℃,脱硫效率＞80%,脱硝效率＞50%;脉冲能耗＜3 Wh/Nm3;随着温度升高,SO2热化学反应效率逐渐降低;随着氨硫化学计量比增大,氨泄漏逐渐增加,烟气温度90～95℃,氨泄漏增加更为迅速.并分析了副产物的成分,阐述了脱硫脱硝的机理,并探讨了烟气排放的温度.     

氯化铜改性石墨相氮化碳吸附剂的脱汞性能

针对燃煤电厂汞污染物排放控制的问题, 以尿素为前驱体, 通过直接热聚合法制得绒毛状石墨相氮化碳(g-C₃N₄), 并用于低温条件下吸附脱除单质汞(Hg⁰)。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)等手段对吸附剂进行表征。结果表明:未改性g-C₃N₄具有良好的低温脱汞活性, 在120 ℃时其脱汞效率可达84.7%;CuCl₂改性可以有效提高g-C₃N₄的脱汞性能, 其脱汞效率在40~200 ℃范围内均可达到97%以上; 温度对吸附剂脱汞效率的影响较小。XPS表征测试结果表明, 铜离子和共价态氯原子均参与了单质汞的吸附脱除反应, Hg⁰被Cu²⁺离子和共价态Cl原子氧化成了Hg²⁺离子, 再吸附于g-C₃N₄表面而脱除。CO₂、SO₂和水蒸气对吸附剂脱汞效率影响较小, 但水蒸气可提高汞吸附量。     

硝基苯酚和硝酸改性酚醛泡沫脱除烟气中Hg0

以酚醛泡沫作为基体材料,选择对硝基苯酚和硝酸作为改性剂,制备改性酚醛泡沫PF-12%NO2 和PF-HNO3-5,并研究其对模拟烟气中Hg0的脱除能力。通过红外和热重表征发现,2种改性剂均可在样品表面引入硝基,且硝酸改性样品PF-HNO3-5的热解温度更低,可能是由于其表面产生了大量羰基。脱汞实验发现,未改性样品PF-0的汞吸附量仅有0.46 μg/g,而PF-12%NO2的汞吸附量为1.45 μg/g,PF-HNO3-5的汞吸附量为14.63 μg/g,表明硝基和羰基确实可以提升吸附剂对烟气中Hg0的吸附能力。PF-12%NO2和PF-HNO3-5的汞吸附曲线均符合颗粒内扩散模型及Bangham模型。     

氧化镁基催化剂及脱硝性能研究

为控制燃烧烟气中NOx的污染,对共混合方法制备的氧化镁基催化剂进行烟气直接催化分解法脱硝实验研究,分析模拟烟气脱硝塔内温度及床层高度及氧气浓度、NO浓度和空速对脱硝效率的影响.研究表明:氧化镁基催化剂可以采用直接催化分解法对烟气脱硝,脱硝率85%～95%,氧化镁基催化吸附剂组成为氧化镁、固化剂、添加剂;脱硝的床层高度4～5 cm,脱硝反应温度130～170℃,烟气空速2 500～3 000 h-1;研究推测出氧化镁基催化剂存在活性缺陷,并对脱硝机理进行了初步分析.     

超重力脱除模拟烟气中一氧化氮简

以NO和N₂的混合气作模拟烟气,以酸性尿素溶液为吸收剂,在超重力机中进行了脱除模拟烟气中NO实验研究。实验考察了混合气中NO初始含量、进气流量、吸收液流量、超重力机转速对NO脱除率的影响,确定了在超重力中尿素吸收NO的适宜条件。实验结果表明,在常温常压下,N₂体积流量为1.0 m³/h,控制NO初始浓度为3 300 mg/m³,吸收液流量为250 L/h,超重力机转速为650 r/min时,NO脱除率可达89.5%。     

金属卤化盐改性沸石脱汞性能

为了获得性价比较高的燃煤烟气脱汞吸附及氧化材料,采用碱金属卤化盐、过渡金属卤化盐等溶液浸渍改性人造沸石,通过固定床吸附实验考查改性沸石对模拟烟气中汞的脱除能力,讨论改性沸石对汞的脱除机理。结果表明：碱金属卤化盐改性会略微降低沸石对汞的脱除能力,过渡金属卤化盐改性会显著提高沸石对汞的脱除能力。提高溶液浓度会提高过渡金属卤化盐溶液改性沸石的脱除能力。改性导致沸石的比表面积减小、孔容积减小,吸附能力减弱,但有效官能团的增加使得氧化及催化氧化能力增强。过渡金属卤化盐改性沸石对汞的脱除机理为化学吸附占主导地位,Hg0被物理吸附的比例小于5%,其余的均被氧化成汞氧化物。     

K2Cr2O7溶液同时脱硫脱硝实验研究

采用K2Cr2O7溶液作为吸收液,在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的实验研究,考察多种因素对SO2脱除率(即脱硫率)和NO脱除率(即脱硝率)的影响。实验结果表明:K2Cr2O7浓度、反应温度、NO浓度、SO2浓度、烟气流量对脱硫率、脱硝率影响显著;当烟气流量为0.4L/min,气相中O2体积分数为6%,SO2体积分数为0.09%,NO体积分数为0.100%,K2Cr2O7摩尔浓度为10mmol/L,反应温度为40℃时,脱硫率、脱硝率分别达到100%和64.3%。     

CuCl2改性材料脱除燃煤烟气中的Hg0

烟气的脱汞治理已迫在眉睫。本研究以电厂燃煤锅炉废弃物飞灰和石灰为原料,丙酮溶液为分散剂制备了CuCl2改性材料（CuCl2-FS）,并在固定床吸附评价装置上考察了CuCl2改性对材料在模拟烟气中对Hg0的脱除效果的影响。结果表明,经CuCl2改性后对汞的脱除效率明显提高,并且温度的升高有利于提高其对烟气中Hg0的吸附性能。     

H2O2溶液同时脱硫脱硝实验研究

二氧化硫和氮氧化物是电厂产生的主要大气污染物,研究焦点越来越集中在在一个反应器内实现同时脱硫脱硝。实验以H2O溶液作为吸收液,在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的实验研究,实验结果表明：H2O浓度、反应温度、NO浓度、SO2浓度、烟气流量对脱除率影响显著,pH、氧含量对脱硝率影响不大。在整个实验范围内脱硫效率总是保持在98．5％以上,脱硝效率最高达到67．4％。     

超重力法锅炉烟气同时除尘脱硫脱硝

锅炉燃烧过程中产生的粉尘、SO2和NOx会对环境和人类造成严重的危害。随着人们环保意识的加强,锅炉烟气净化要求日趋严苛。进行了以O3为氧化剂,NaOH溶液为吸收剂,使用超重力反应器对锅炉尾气进行同时除尘脱硫脱硝的侧线实验研究,考察了不同操作条件对粉尘、SO2和NOx脱除率的影响规律,确定了适宜的操作条件：超重力反应器转速为1 000 r·min-1,气液比为125,pH值为11,O3/NOx物质的量之比为1.1。在该条件下,粉尘脱除率可达98.3%,SO2脱除率为98.4%,NOx脱除率为68.7%,处理后烟气能达标排放。超重力除尘脱硫脱硝一体化技术具有成本低、效率高、设备小和投资少等优点,在中小锅炉烟气净化过程具有广泛的应用前景。     

滤料负载粉尘层对气态汞脱除性能的实验研究

通过不同性能纤维滤料负载燃煤飞灰粉尘层,来模拟袋式除尘器滤袋表面粉尘附着层,进而研究袋滤器用不同性能纤维滤料和粉尘附着层对燃煤烟气中Hg0的联合脱除性能。在固定床实验系统上分别进行了不同纤维滤料和燃煤飞灰粉尘层,以及经实验优选得到的华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层脱除燃煤烟气中Hg0的实验研究。结果表明,燃煤飞灰粉尘层和华博特滤料对Hg0分别有一定的脱除作用,脱除效率可达35%和42.5%,它们对Hg0的脱除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;同时,华博特滤料负载燃煤飞灰粉尘层对Hg0的联合脱除效率受到吸附反应温度、入口汞浓度和烟气停留时间等因素的影响,最佳脱汞率可达64.4%;吸附反应温度越高,脱除效率越低;烟气停留时间越大,脱除效率越高;入口汞浓度的提高并不一定提高华博特滤料负载飞灰粉尘层的脱汞效果。     

新型活性焦干法脱硫脱硝脱汞反应塔流场的模拟与优化

在CFD软件Fluent中,选择k-ε湍流模型,多孔介质模型和SIMPLE算法,对新型脱硫脱硝脱汞反应塔内的三维流场进行数值模拟,结果发现,反应塔入口处烟气流场存在大漩涡。为消除漩涡,使穿过活性焦层的烟气均匀化,以充分利用活性焦层的空间来提高脱除效率,提出在入口处加装弯曲导流板,并通过相对标准偏差确定最优导流板长度。同时模拟了在最优喷氨位置处加装涡旋混合器时氨气和烟气的混合情况。结果表明,最优导流板长度(3.6 m)明显改善了烟气的均匀性,促使入口处的压降下降100 Pa左右。涡旋混合器形成的小漩涡,增强了烟气和氨气的混合。最后对照不同流量下实验值和模拟值的压降变化,验证了多孔介质模型的可行性。模拟结果对设备的优化设计和实际运行具有指导作用。     

隔膜电解海水氧化耦合吸收脱硫脱硝净化船舶尾气技术

采用隔膜电解技术对海水进行改性,生成的氧化液和碱性液分别喷淋进入氧化洗涤塔和碱式吸收塔,通过耦合的二段式反应研究脱除模拟船舶尾气中NO与SO2的性能,实验详细考察了NO与SO2的气体流量与初始浓度、海水电解时间和氧化液有效氯浓度对SO2和NO脱除效率的影响。结果表明:隔膜电解海水能够高效地脱除船舶尾气中的SO2和NO;SO2脱除效率高,在实验条件范围内几乎不受各因素的影响;NO脱除效率随NO初始浓度、海水电解时间、氧化液有效氯浓度的提升而增大,随SO2初始浓度、气体流量的提升而减小。当气体流量为1 m3·h-1,初始SO2、NO浓度分别为600 mL·m-3和900 mL·m-3,海水电解时间为60 min,氧化液有效氯浓度为540 mg·L-1时,模拟船舶尾气中SO2和NO的去除效率可以分别达到98.6%和84.4%。     

湿法烟气脱硫系统的脱汞性能现场实验

分析湿法烟气脱硫系统的脱汞性能,对控制燃煤电厂的汞污染具有重要意义。利用安大略水法和吸附管法分别对某600 MW电厂湿法脱硫系统的进出口的烟气进行了采样,测量了烟气中各形态汞浓度,并分析了该系统对烟气总汞、气态氧化态汞的脱除效果以及对气态单质汞的影响。研究结果表明,安大略水法和吸附管法均能较为准确地测定湿法脱硫系统进出口烟气中的汞含量,测得入口和出口的氧化汞与平均值的相对误差的绝对值分别为3.5%和1.3%;入口和出口的单质汞与平均值相对误差的绝对值分别为16.6%和3.3%。其中吸附管法操作相对简单。通过湿法烟气脱硫系统后,烟气中氧化态汞的浓度可下降87.5%,其中约67.5%的氧化态汞被湿法脱硫系统脱除,约20%的氧化态汞在脱硫浆液的还原作用下被还原为单质汞,导致脱硫系统出口的单质汞浓度高于入口。