CaO/稻壳灰作为新型CO2吸收剂的循环碳酸化特性

提出了采用CaO与稻壳灰的水合产物作为新型CO2吸收剂.研究表明,当水合时间为8 h、水合温度为75℃和Si/Ca摩尔比为1.0时, CaO/稻壳灰吸收剂能获得最佳循环碳酸化转化率;经过20次循环反应碳酸化转化率可达0.44,比相同反应条件下CaO/H2O吸收剂的转化率提高了42%,是原CaO转化率的2倍.650～700℃时有利于CaO/稻壳灰的碳酸化反应;在高煅烧温度下比CaO/H2O和CaO具有更好的抗烧结能力.     

改性石灰中温流化态干法争化HCl的试验研究

微量的NaOH、Na2CO3、KOH和K2CO3以特殊方式添加到石灰类物质中以后形成改性石灰类吸收剂.在310～430℃温度段的流化床反应器内对净化HCl气体效果的试验研究结果表明:(1)改性石灰类吸收剂对HCl的净化效率较纯石灰类高,并且净化效率随反应温度上升而上升;(2)使用改性CaO和Ca(OH)2做吸收剂的流化床反应器对HCl具有较高的净化效率(＞90%),以流化态运行方式对烟气中的酸性气体实施干式净化,可以达到排放标准;(3)碱性添加物处理后的CaO和CaCO3在一定条件下可与Ca(OH)2竞争,有望替代后者用作干式吸收剂.     

CaO表面CO对NO还原作用的实验与模型研究

循环流化床炉内石灰石脱硫对NOx排放产生影响,包括对挥发分氮氧化的催化作用以及对CO-NO还原的催化作用。利用固定床反应器对不同条件下CaO颗粒表面NO+CO的催化反应特性进行了探究。实验表明,无氧条件下,CaO能够显著催化CO还原NO,NO转化率与反应温度和CO浓度正相关,与NO浓度负相关.基于Langmuir-Hinshelwood机理建立了CaO催化NO+CO反应动力学模型,模型考虑了颗粒内、外扩散的影响.该模型适用于氧气浓度很低、CO浓度较高条件下。而在有氧气氛中,该反应受到明显抑制,且O2浓度越高,抑制作用越明显;当CaO周围氧气浓度远大于CO时,可忽略CaO对NO的催化还原作用。     

CaO高温分离CO2过程的数值模拟

钙基吸收剂煅烧-碳酸化循环法(CCRs)是一种新兴的分离燃煤锅炉尾部烟气中CO2的方法.CaO与CO2碳酸化反应对于CCRs法的应用起着非常重要的作用.本文采用随机孔隙模型(RPM)对CaO与CO2碳酸化反应过程进行了研究,结果表明,适当提高CaO与CO2碳酸化反应的温度和系统压力,增加CaO吸收剂的初始孔隙率、优化CaO的初始比表面积等措施能够有效提高CaO碳酸化转化率和对CO2的吸收容量.     

700～85°C内H2O对CaO上NH3氧化的影响

本文验证了先前建立的FTIR定量方法对高H2O含量下NO和NH3测量的精度,研究了700～850°C内H2O对CaO上NH3氧化的影响.结果表明:含H2O高达15%时,NO和NH3的测量结果仍具有高精度,误差分别为±2%和±3%;H2O抑制CaO上NH3氧化的活性及副产物NO2的生成;NH3转化率随H2O浓度增大先迅速降低而后降低缓慢;同一温度下,NO产物选择性不随H2O浓度变化而改变;基于H2O Langmuir吸附于CaO表面竞争活性位,建立了H2O抑制CaO上NH3氧化的动力学模型,与实验结果符合良好.     

石灰对HCl气体净化效率的温度特性

试验研究在典型烟气净化温度200℃下和焚烧炉过热器进口处烟气温度600℃左右石灰吸收剂对HCl气体的净化效率,结果表明在600℃下由于石灰可以分解生成新的反应面,对HCl气体的净化效率在不同烟气组分下都比200℃所对应的效率高,并且在200℃下已经失去反应能力的石灰,加入到600℃环境下仍具有相当的反应能力。对比普通石灰,改性石灰适合用于在高温下、CO2浓度较高的烟气流中用作HCl等酸性气体的吸收剂。     

NSR催化剂12CaO-7Al2O3/10%K中水对NO还原性能的影响

主要讨论在不同反应温度和不同水蒸汽浓度下,新型的NOx储存-还原催化剂12CaO·7Al2O3／10％K(简称C12A7／K)中水的存在对NO还原性能的影响．研究结果表明,当存在1．2％水蒸汽,并低于500℃时,NO转化率和N2的选择性均降低,水蒸汽的存在对催化剂低温区的活性起到较明显的抑制作用;而温度高于500℃时,此抑制作用则基本消失,说明此时C12A7／K催化剂的水热稳定性较好．FT-IR结果证明储存NOx后的C12A7／K样品小形成了NO3／NO2的反应中间物种,用H2还原则可消除中间物种,以N2等形式放出。     

Cl对钙基吸收剂捕集CO_2性能的影响

在分析纯CaCO_3中浸渍添加Cl,利用双固定床反应器和热重分析仪研究了Cl对CaCO_3循环捕集CO_2性能的影响。结果表明:Cl/Ca摩尔比大于0.25:100时,随Cl/Ca摩尔比继续增加,吸收剂循环碳酸化转化率迅速降低.当Cl/Ca摩尔比为4:100时,经5次循环后吸收剂基本失去循环捕集CO_2活性.吸收剂化学反应控制阶段的碳酸化速率和碳酸化转化率均随Cl/Ca摩尔比增加而降低,Cl对吸收剂扩散控制阶段碳酸化速率影响不大.添加Cl后,吸收剂烧结加剧,孔隙坍塌堵塞更加严重,比孔容和比表面积均减小,导致吸收剂循环碳酸化转化率降低。     

CO_2捕集过程中钙基吸收剂吸碳反应本征动力学

本文通过严格控制实验条件,消除内扩散和外扩散的影响,对两种CaO质量分数均为75%的合成钙基吸收剂进行了本征动力学实验。通过晶粒模型分析,找到了完全由表面反应控制的本征动力学阶段,分析其本征反应动力学特性,得到本征反应速率常数k_s和活化能E,并与早期的研究结果进行了对比分析。研究表明:两种合成吸收剂的活化能均小于石灰石吸碳反应的活化能;合成吸收剂的吸碳反应速率与石灰石分解CaO的吸碳反应速率具有相同的数量级。本研究同时得到了反应动力学控制阶段吸碳反应速率与驱动力CO_2分压之间的关系。     

NO对燃煤烟气中汞形态分布影响的实验研究

在小型实验台上研究了NO对汞形态的影响。结果表明:在不含HC1气体的模拟烟气中,加入NO后转化率明显增加;较高浓度的NO会引起汞转化率下降但仍高于无NO的体系;随反应温度的升高汞的转化率逐渐降低;SO2的存在引起汞转化率升高。在含HC1的模拟烟气中,随反应温度的升高汞的转化率升高;SO2的存在引起汞转化率下降;NO的存在会提高汞的转化率。在一般烟气体系中, HC1可以促进汞的氧化;较高的O2浓度也可以促进汞的氧化。     

CaO碳化-煅烧循环捕获CO2高温烧结特性研究

在固定床反应系统中对PT基准CaCO3以及安徽巢东纳米CaCO3进行多循环CCRs反应,通过计算微观参数和观察吸收剂颗粒表面形貌的变化,从微观角度解释烧结作用对吸收剂转化率的影响.结果表明,烧结使得吸收剂微观晶粒之间逐渐融合,宏观表现为颗粒之间的粘合,粒径显著增大,对循环反应中吸收剂捕获CO2的能力有较大影响.对比两种CaCO3样品颗粒表面烧结程度,纳米粉末由于团聚程度高,比表面积大,其烧结程度更为严重.     

超细CaO粉炉内喷射脱硫的实验研究

本文对超细ＣａＯ粉炉内喷射脱硫进行了实验研究，分析了可能影响超细ＣａＯ粉炉内脱硫效率的多种因素，实验结果表明：使用预先锻烧生成的超细ＣａＯ粉在并不苛刻的反应条件下脱硫效果很好，颗粒大小、反应区温度、反应时间和Ｃａ／Ｓ比对炉内喷钙脱硫的效率有重要的影响．     

麦秆添加大量CaO热解的TG-FTIR实验研究

利用热重-傅里叶变换红外光谱联用方法研究添加CaO对麦秆热解过程和挥发份析出特性的影响.热重和红外光谱分析均表明添加CaO后麦秆热解旱现两个明显的失重和挥发份析出阶段,而纯麦秆热解则只有一个.CaO在第一阶段不但能够吸收CO2,而且能够降低甲苯、苯酚和蚁酸等焦油类物质的产生,使得该阶段失重率和最大失重速率随CaO添加量增加而减小.CaCO3的煅烧分解是添加CaO麦秆热解第二阶段产生的原因,该阶段失重率和最大失重速率随CaO添加量增加而增大.研究结果表明,在采用生物质为原料的零排放系统中添加CaO有利于捕获CO2和减少焦油物质的产生,系统的气化温度应适当降低以防止CaCO3的煅烧分解.     

纳米CaO ∶ Eu3+的制备及发光性质

利用共沉淀法制备了纳米CaO : Eu³⁺发光粉体。并对不同掺杂浓度和不同煅烧温度下所制备的CaO : Eu³⁺粉体进行室温发光性质的研究。在室温下观测到CaO : Eu³⁺样品具有较强的Eu³⁺离子特征发射。通过对不同煅烧温度下样品发射谱的对比,发现样品在591 nm和610 nm处的发射峰积分强度比随着煅烧温度的升高而降低,说明在不同的煅烧温度下,Eu³⁺占据了两种不同的格位。对样品强发射峰进行监测,可观测到样品中的O^2-和Eu³⁺离子之间形成的电荷迁移态。通过对比不同掺杂浓度下Eu³⁺离子发射光谱,发现将Eu³⁺掺杂到CaO基质中的适宜浓度为4%。     

F型液-液旋流管分离特性实验研究

在所研制的液－液旋流分离专用实验装置上，采用168通道的库尔特粒径分析仪，通过液滴粒径检测并基于粒级效率的概念，较为系统地研究了国外F型旋流管的分离特性，得出其临界分离粒径约为60μm，这一结论同国外有关研究结果相吻合。此外，本文还研究了含油浓度、溢流比和流量等工况参数变化，对F型旋流管分离特性的影响。有关研究成果为建立新型低阻高效旋流管的结构优化模型提供了较好的参照比较依据。     

Multiwall carbon nanotubes synthesized by RF-CCVD on novel CaO supported catalysts

Multiwall carbon nanotubes were synthesized on the FeCoCaO and FeMoCaO catalysts by RF-CCVD at 750 °C, 850 °C and 950 °C, using acetylene as the carbon source. Analytically, it was found that the nanotubes are well crystallized, with outside diameters ranging between 10 and 60 nm and a ratio of the outside to the inside diameters of 2 to 3. The nanotubes did not present amorphous carbon and their purity increased with the temperature of synthesis. A relatively large number of metallic nanoparticles of various dimensions and shapes encapsulated inside the nanotubes were observed by TEM in most of the nanotube samples.     

Effects of pressure and temperature on the isothermal bulk modulus of CaO

Molecular dynamics (MD) simulations have been performed to investigate the effects of pressure and temperature on the isothermal bulk modulus of CaO using pair-wise interactions that include polarization effects through the shell model (SM). The dependence of isothermal bulk modulus B_T of CaO on the compression ratio V/V₀ and pressure P have been obtained from MD runs at T=300 K, and compared with the available experimental data and other theoretical results. A good agreement between theory and experiment is obtained. Meanwhile, B_T dependence on temperature T at zero pressure is investigated. At extended pressure and temperature ranges, SM-MD method has also been carried out for predicting the P-V-T equation of state and isothermal bulk modulus at different temperatures along the isotherms 0, 1000, 2000, 3000, and 4000 K, and at different pressures along the isobars 5, 15, 30, 40, and 50 GPa for CaO, respectively.     

生石灰颗粒中温脱硫过程数值计算

本文采用晶粒模型对中温条件下单颗粒石灰石脱硫过程进行数值模拟。利用已有文献数据、电子显微镜及TGA实验数据确定模型中化学反应动力学以及物性参数。计算结果与TGA实验结果符合较好,表明脱硫模型可直接应用于中温条件下石灰石脱硫过程的数值预报与分析。