石灰对高温烟气中重金属的吸附特性研究

研究了常用的酸性气体吸收剂石灰在600℃和800℃下对焚烧烟气中常见的四种重金属Cd,Pb,Zn和Cu的吸附效果。实验中采用重金属的氯化物作为蒸发源将重金属挥发到烟气中,吸收剂在流化床中对烟气中的重金属进行吸收。实验结果表明石灰类吸收剂在600℃和800℃时对四种重金属均有一定的吸附效果,其中Cd和Pb容易被吸附,而Zn难以被吸附。所试验的三种石灰吸收剂中,CaCO3对重金属的吸附能力相对较差,特别是对Cd和Pb;而普通Ca(OH)2的吸附能力最强。为了提高高温烟气净化残渣的质量,600℃及以上的高温下宜使用CaCO3和改性Ca(OH)2作酸性气体的吸收剂。     

生物炭对污泥热解液与牛粪共厌氧发酵的影响

利用4种以芦苇和互花米草为原料的生物炭促进含大量毒性有机物的污泥热解液(SSPL)和牛粪的共厌氧发酵,以实现SSPL的降解并促进其产甲烷,同时分析了炭源中无机质的影响.结果表明:与对照组相比,添加生物炭后可将产甲烷高峰日提前4～8d,累计甲烷产量提升78.8％～157.2％;4种生物炭的促进效果与其炭源中无机质的含量呈...     

垃圾焚烧烟气高温净化反应产物的收尘技术

利用石灰作吸收剂在较高温度段净化垃圾焚烧烟气中所含的酸性气体,并及时进行收尘有利于焚烧炉的安全、经济运行。本实验在实验室规模的旋风分离器实验台上,对中、高温烟气工况下石灰净化HCl气体后的反应产物的分离效率以及反应产物的粒径变化规律进行了研究。试验结果表明:高温下石灰颗粒尤其是反应后的产物存在着团聚现象,并且产物团聚现象随烟气温度升高而加剧,进而显著地影响了分离效率,使450～760℃范围内的分离效率提高到94%以上。     

污泥裂解过程的形貌学特征参数研究

污泥裂解过程对应的特殊形貌学特征能够反映污泥裂解进行程度,通过全程拍摄处于400％下的污泥裂解反应进程,得到反应不同阶段的图像序列,对该图像序列借助Image Pro Plus v6．3软件进行数字化处理,可以得到描述图像特征的量化值。通过对比各种形貌特征值后发现,污泥裂解过程中,被关注的区域主体面积（用像素表示）和光密度值呈现规律性变化。随污泥裂解进行,关注的区域主体面积从最初的52000像素降至最终的35000像素,污泥图像的基本色红绿蓝（RGB）三通道光密度值从最初的160～180降至最终的70,两者的变化规律与污泥的裂解过程密切相关,并且光密度值能够更加准确地表征污泥裂解进程。通过实验数据拟合,验证了平均光密度和裂解失重率呈线性关系,并且在特定条件下和反应时间的关系满足DoseResp函数,为实现污泥裂解自动化控制提供基础。     

垃圾焚烧炉干燥段通风阻力特性实验研究

倾斜往复式炉排是我国城市生活垃圾焚烧炉中经常采用的炉排形式之一。垃圾在炉排干燥段的干燥效果直接影响到其着火和燃烧,因此炉排下侧送出的一次风在垃圾层中的流通性显得尤其重要。本研究通过搭建冷态试验台,以Steinmuller炉排为例,测量了炉排和不同厚度的垃圾层在不同一次风流量下的阻力,并研究了炉排和垃圾层的通风阻力特性,为今后更好地组织和控制高水份垃圾在炉内的干燥预热和着火燃烧提供了设计依据。     

冷轧废水污泥铬回收后残渣的脱硫研究

为了最大限度地对污泥进行回收利用,将钢厂冷轧废水处理后污泥铬回收后的残渣制备成脱硫剂,并研究其脱硫特性.结果表明,加入碳酸钠在高温下有氧焙烧,冷轧废水处理后污泥铬回收后的残渣中Fe2O3约为45%(质量分数),Fe2ZnO4约为6%(质量分数);将该残渣与粘结剂、制孔剂和结构剂按一定配比混合制备脱硫剂,在空速为400～500 h-1和不持续补充水分的实验条件下,与含3 500 mg/m3左右H2S的模拟气接触时,一次脱硫实验表明其穿透硫容在5%以上.     

生物炭活化技术及生物炭催化剂的研究进展

回顾了常用的生物炭活化方法,包括酸活化、碱活化、气体活化、等离子体活化以及金属浸渍活化等,并且针对不同的活化方法对生物炭的孔径分布、比表面积、活性基团和活性位点的密度等理化特征及其对生物炭催化活性的影响进行了比较.最后,进一步探讨了采用不同的活化方法获得的生物炭的应用场景,以期为定制型功能生物炭及生物炭的新应用提供参考.     

水合肼中混入尿素后的非催化还原脱硝研究

在对比了尿素和水合肼(N2H4·H2O)选择性非催化还原(SNCR)脱除烟气中NOx温度特性的基础上,尝试将两者混合以降低SNCR脱硝反应的温度窗口.实验结果显示,水合肼有一中温区温度窗口(550～650℃),最佳温度在600℃左右,远低于尿素SNCR脱硝的温度窗口和最佳温度.对比尿素和水合肼在不同条件下混合后的脱硝规律发现,将部分水合肼用尿素替代后虽然脱硝效率有所下降,但维持了水合肼的中温脱硝特征,某些条件下甚至出现脱硝效率上升的现象;并且反应过程中无氨分解产生和逸出;而尿素单独使用时在此温区内则有氨逸出.研究还表明,将水合肼加入到尿素中并无有益效果.而当还原剂/NO的化学计量比(Normalized stoichiometric ratio,NSR)为2.0时,在水合肼中加入尿素,以16.7％的尿素N替代水合肼N,混合还原剂的峰值脱硝效率出现在530℃左右,并维持在单独使用水合肼时峰值的93.3％的水平;温度在503 ～ 567℃范围变化时,混合还原剂维持了可观的中温脱硝效率.研究表明,有望通过在水合肼中添加适量尿素以降低水合肼SNCR中温脱硝的成本.     

碱性系统中铁对铬的还原作用及其对飞灰中铬的浸出控制

为了控制焚烧飞灰中铬的浸出,将FeSO4加入焚烧飞灰-水系统中和Cr（Ⅵ）的碱性水溶液中,试验二价铁（Fe（Ⅱ））对Cr（Ⅵ）的还原效果,并检验了Cr（Ⅵ）的还原产物的稳定性.热力学分析表明,碱性系统中Fe（Ⅱ）对Cr（Ⅵ）的还原受到Fe（Ⅱ）与O2反应的强烈竞争.实验结果也证实了暴露于空气的飞灰-水系统中的Fe（Ⅱ）对铬没有明显的控制效果,但在碱性溶液相中过量的Fe（Ⅱ）却能快速有效地还原Cr（Ⅵ）,且还原产物十分稳定.此外,焚烧飞灰中铬的溶出受到Pb、Ba、Ca等元素的干扰,不利于Cr（Ⅵ）的还原稳定.为了有效地稳定Cr（Ⅵ）,Fe（Ⅱ）稳定飞灰的过程可分两步进行.试验结果还表明,在碱性系统中铁的氧化物/氢氧化物对Cr（Ⅵ）的吸附和沉淀效果十分有限.     

污泥热解-自源炭重整获取高品质油气产物

利用污泥热解-自源炭重整的方式获得高品质的燃气和油,为了实现更高的气、油转化率,在600℃的重整条件下,对比了污泥在450～600℃内不同热解温度下产生的热解挥发分利用自源炭催化重整后的气、油产量与特性,同时考察了自源炭生成方式的影响。研究结果表明,550℃下污泥热解产生的热解液产量最高,同时最容易被炭催化裂解,但是因积碳使得污泥转化为气、油的产率不高。600℃下热解产生的挥发分经过重整后获得最高的气体转化率与热值,但也存在积碳问题。与一步升温到600℃的热解炭相比,不同温度下的热解炭继续被加热到600℃所获得的分步热解炭更符合连续化操作要求,但其重整效果总体上不如前者好;而热解温度在450℃时例外,450℃的热解炭继续升温至600℃并重整450℃热解挥发分,能够获得最高的气、油产率并减少碳沉积。在实际情况下的热解-重整连续化操作中推荐热解温度为450℃以及重整温度为600℃,以获得高值产物并降低对热解装置的要求。