高CO2浓度下钙基吸收剂脱硫的实验研究

本文进行了高CO2浓度下钙基吸收剂脱硫的实验研究.结果表明,高浓度CO2下钙基吸收剂的脱硫效率随脱硫时间的变化与空气条件下显著不同.孔隙结构分析及热重分析等手段表明高CO2浓度主要影响了钙基吸收剂的煅烧分解过程,形成了有利于脱硫反应的孔隙结构.实验结果还表明提高温度有利于改善高浓度CO2气氛下钙基吸收剂煅烧后孔隙结构,在适当的脱硫时间内,高温下高浓度CO2气氛比空气气氛更有利于炉内喷钙脱硫.     

钙基CO2吸收剂的种类和粒径对循环煅烧/碳酸化的影响

在流化床反应器内研究了吸收剂种类(石灰石、白云石)和颗粒粒径(90～200μm和200～450μm)对钙基吸收剂碳酸化特性、煅烧特性以及循环稳定性的影响,并对新型CaO/Ca12Al14O33吸收剂的循环稳定性进行研究.结果表明:钙基吸收剂在流化床内均能有效吸收CO2.在碳酸化阶段,吸收剂种类对吸收剂的吸收特性影响较大,而颗粒粒径对其影响较小;在煅烧阶段,CaCO3分解速率随颗粒粒径的减小而增大.随着循环反应次数的增加,钙基吸收剂反应活性下降,相对于白云石和石灰石,CaO/Ca12Al14O33具有更高的循环稳定性,并在七次循环后活性不再发生变化.对于石灰石吸收剂,循环稳定性随循环次数的变化受粒径影响较小.白云石吸收剂由于在循环中容易破碎,因此粒径对其循环稳定性有一定的影响.     

新型钙基吸收剂中温烟气固硫特性分析

用热重分析法测量了中温(400-800℃)烟气固硫新型钙基吸收剂的钙转化率。在最初的几分钟内,钙转化率增加迅速,产物层形成后基本不再增加。固硫反应速率随温度升高而增大。一定温度下的速率先增加后减少最后趋于平缓．这是由气相在吸收剂颗粒间的扩散和在产物层内的扩散引起的。热重试验与流化床脱硫的主要区别在于气相颗粒间扩散以及由此引起的反应表面SO2浓度不同．提出了表观反应的概念,以便建立模型并向流化床状态过渡。     

Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜的制备与特性研究

采用sol-gel工艺,在分层快速退火的工艺条件下成功地制备了高质量Si基BiTi3O12铁电薄膜.研究了Si基Bi4Ti3O12薄膜的生长行为、铁电性能、C-V特性和疲劳特性.研究表明:Si基Bi4Ti3O12薄膜具有随退火温度升高沿c轴择优生长的趋势;退火温度通过影响薄膜的晶粒尺寸、生长取向和薄膜中载流子的浓度来改变Si基Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能;Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结的C-V特性曲线呈现顺时针回滞,可以实现极化存储;109次极化反转后Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化仅下降12%,具有较好的疲劳特性.     

矿化剂对铝酸钙粉的结构与光谱性能的影响

研究了矿化剂对制备铝酸钙粉的结构与性能的影响.研究中以铝矾土和石灰石为原料,加入一定量的矿化剂,混合均匀,经高温煅烧制得铝酸钙粉.借助于红外光谱、X射线粉末衍射、差热-热重分析等手段对不同原料的铝酸钙粉的结构、组成及性能进行了表征和研究,并对矿化剂在合成铝酸钙中的矿化机理进行探讨.研究表明:加入矿化剂后,可在更低温度条件下煅烧制备出铝酸钙粉,有利于节能减排.红外光谱分析、XRD分析、DTA-TG分析显示:未加矿化剂煅烧时,生成的产物主要是Ca3Al10O18,CaAl2Si2O8.加入矿化剂后煅烧生成的产物主要是易浸出Al2O3的CaAl3BO7和Ca3Al10O18,而不易浸出Al2O3的CaAl2Si2O8的含量大大降低.同时显示,加入矿化剂后,原料中的方解石(CaCO3)分解更容易;CaCO3与铝矾土反应更充分;更有利于促使铝矾土中的Al-Si键断裂,将铝矾土中的Al释放出来;并可降低铝酸钙的煅烧温度.研究还显示:加入矿化剂后,可以改变原产物的晶体结构与成分,有利于降低煅烧反应温度.     

钾基CO2吸收剂再生反应特性

通过热重分析试验研究了钾基 CO2 吸收剂的再生反应特性.深入分析了气氛、分解终温和升温速率对再生转化率和分解反应速率的影响.通过热分析方法求取了反应动力学参数.研究发现,其分解终温最佳值为 200℃;CO2 和H2O 在分解终温较低时对反应过程的影响较大;升温速率对反应的影响程度在其高于 10℃/min 后明显减弱;KHCO3分解反应的表观活化能为 90～120 kJ/mol.本文为干法 K2CO3/KHCO3 循环脱除 CO2 的研究提供了一定的基础数据.     

O2/CO2方式下钙基吸收剂在脱硫过程中微观结构变化的研究

本文研究了O2/CO2方式下钙基吸收剂在脱硫过程中微观结构的变化。研究结果表明,不同浓度的CO2对孔隙结构的影响完全不同;且提高温度有利于改善高浓度CO2气氛下钙基吸收剂煅烧后的孔隙结构,较之空气气氛,高浓度CO2气氛更有利于高温下炉内喷钙脱硫。     

助熔剂BaF_2在制备BaSi_2O_5∶Pb~(2+)过程中的机理

采用高温固相合成法制备出BaSi2O5∶Pb2 荧光体。考察了BaF2的加入量对产物紫外发射强度的影响。用差示扫描量热分析,X射线衍射,光致发光光谱研究了掺入助熔剂BaF2后BaSi2O5∶Pb2 紫外发射强度显著增强的机理,并从热力学角度对实验结果作了分析。研究表明少量BaF2的掺入加快了反应速度;降低了BaSi2O5∶Pb2 形成温度,在高温下与SiO2反应生成SiF4气体,生成的SiF4再与BaCO3反应形成结晶良好的BaSi2O5∶Pb2 荧光体。     

煤燃烧中无机矿物向颗粒物的转化规律

为深入理解燃煤颗粒物的形成机理,利用计算机控制扫描电镜技术对煤及其颗粒物中的无机矿物进行了详细表征,研究了煤燃烧过程中主要矿物向颗粒物的转化规律.结果表明煤中粘土矿物由于含有K、Na、Ca、Mg和Fe等杂质元素,容易在较低温度下发生熔融和聚合,从而使颗粒粒径变大.黄铁矿在燃烧中易发生分解、破碎而使颗粒粒径减小,Fe氧化物与硅酸盐发生反应形成富Fe硅酸盐.方解石和铁白云石在高温条件下分解生成对应的氧化物,也可与硅酸盐发生反应形成富Ca或富Fe硅酸盐.石膏在燃烧过程中会经历脱水和分解反应,生成的CaO可与SO3和熔融硅酸盐发生竞争反应.     

掺钕磷酸盐激光玻璃除水工艺

利用反应气氛法除水工艺制备了组成为64P205-5.9A12O3-7.1K2O-19BaO-4.0Nd203(Wt%)的掺钕磷酸盐激光玻璃,研究了O2+POCl3、O2+SOCl2两种除水剂的除水效率及同一除水剂在不同除水时间、除水温度、通气流量下对掺钕磷酸盐激光玻璃荧光寿命的影响.结果表明:POCl3的除水效率优于SOCl2;通气最初阶段除水速率最快,且提高除水温度有利于消除水分,但受熔炼设备和工艺的影响,1 200℃进行除水更为合适;延长除水时间、增大通气流量都有助于提高除水效率;玻璃除水反应效率主要受OH基与除水剂界面反应的影响;荧光寿命随着除水时间的延长而增加,最后趋于一个稳定值;通气流量存在最佳值,实验中通气流量为0.8L/min时较好.     

(Sr,Ca)4Si3O8Cl4基质中Eu2+的发光特性研究

采用高温固相法合成Sr4-xCaxSi3O8Cl4：Eu^2＋荧光材料,利用Van Uitert公式讨论Sr4-xCaxSi3O8Cl4：Eu^2＋中yEu^2＋的晶格环境和发光特性,确定晶体中有蓝色和黄绿色两种发光中心,并讨论了它们与光谱结构的对应关系。当0〈x〈0．5,Ca^2＋固溶入Sr4Si3O8Cl4基质晶格,Eu^2＋占据八配位Si^2＋格位,晶体主要产生蓝色中心的蓝绿色发射;当0．5〈x〈2,较大的Ca^2＋掺杂使晶胞参数变小,品格中的杂质束缚激子态的束缚增强,Eu^2＋处于杂质束缚激子中心所形成的激发态能量进一步降低,发射位于长波段方向并具有较大的Stokes位移,Sr4-xCaxSi3O8Cl4：yEu^2＋主要产生黄绿色中心的黄绿色发射光。     

V_2O_5/WO_3/TiO_2催化剂制备及其SCR性能研究

本文通过浸渍法制备了V2O5/TiO2系列筛选催化剂及V2O5/WO3/TiO2负载型催化剂,并在模拟评价装置上考察了上述催化剂在SCR反应巾的催化性能.结果表明,V2O5在涂材料中应该低于3wt.%;钒系催化剂对NOx的净化效率随反应温度的升高,先增加而后减小,存在一个适宜反应温度窗口;随反应温度升高, NH3泄漏量逐渐降低,在温度达到350°C之后,NH3泄漏世不再随温度的升高而变化;SCR反应温度较低时HC和CO浓度基本不变,但从450°C开始,HC浓度逐渐降低,而CO浓度则急剧升高;随NOx/NH3比例增加,NOx转化效率逐渐降低.     

980nm激光激发下Er3+和Yb3+共掺杂氟氧玻璃的上转换发光

制备了一种新型的上转换发光材料,它不仅具有较高的上转换发光效率,而且还避免了氟化物基质的缺点。其组分为58.52%PbF₂-34.43% GeO₂-3% Al₂O₃-0.05% Er₂O₃-4%Yb₂O₃,其中GeO₂为玻璃形成体氧化物,PbF₂和Al₂O₃为调整剂,以共掺杂Er³⁺和Yb³⁺离子为上转换研究的对象。测量了该玻璃系统在980nm半导体激光器激发下的上转换发光光谱,观察到很强的658nm的红光和548,526nm的绿光,而且红光的发射强度远远强于绿光。通过对上转换发光强度与激发强度关系曲线的拟合,表明此材料的绿光发射和红光发射都为双光子过程。研究了激发光的工作电流与上转换荧光强度的关系,讨论了其上转换发光特性。     

Novel Fe_3O_4@SiO_2@Ag@Ni trepang-like nanocomposites:High-efficiency and magnetic recyclable catalysts for organic dye degradation

A facile step-by-step approach is developed for synthesizing the high-efficiency and magnetic recyclable Fe_3O_4@SiO_2@Ag@Ni trepang-like nanocomposites.This method involves coating Fe_2O_3 nanorods with a uniform silica layer,reduction in 10%H_2/Ar atmosphere to transform the Fe_2O_3 into magnetic Fe_3O_4,and finally depositing Ag@Ni core-shell nanoparticles on the L-lysine modified surface of Fe_3O_4@SiO_2 nanorods.The fabricated nanocomposites are further characterized by x-ray diffraction,transmission electron microscopy,scanning electron microscope,Fourier transform infrared spectroscopy,and inductively coupled plasma mass spectroscopy.The Fe_3O_4@SiO_2@Ag@Ni trepang-like nanocomposites exhibit remarkably higher catalytic efficiency than monometallic Fe_3O_4@SiO_2@Ag nanocomposites toward the degradation of Rhodamine B(RhB) at room temperature,and maintain superior catalytic activity even after six cycles.In addition,these samples could be easily separated from the catalytic system by an external magnet and reused,which shows great potential applications in treating waste water.     

钴基载氧剂制取O_2-CO_2混合气体的流化床实验

利用TGA研究了钴基载氧体释氧的动力学特性,得到氧平衡分压随温度的变化关系;在流化床反应器内对钴基载氧体的吸氧和释氧特性进行了实验研究,并考察了反应温度的影响。结果表明:在流化床内,钴基载氧体能吸收空气中的O_2,并能在CO_2气氛下释放出O_2。在吸氧阶段,钴基载氧体对O_2的适宜吸收的温度范围为680～860℃,低于此温度下限,受反应动力学控制;高于此温度上限,反应受热力学限制。在释氧阶段,随反应温度增加,O_2-CO_2混合气体中O_2含量增加。     

强电场电离放电产生羟基等离子体反应过程的研究

从强电场等离子体反应室结构、电介质材料及加工工艺等方面出发．研究了在建立强电场并把O2、H2O电离后在分子层次上加工成OH^ 、eaq^-(水合电子)等自由基的等离子体反应过程。用这种方法产生的自由基的浓度、产成量均能满足工程上的需要．达到绿色化学12条原则要求，从源头上解决了环境污染问题。着重研究了羟基治理烟气SO2的绿色资源化的新方法．在无吸收剂、催化剂条件下，仅在0．8s内就能把烟气中SO2、H2O和O2电离后在分子层次上加工成H2SO4。     

炉内喷钙脱硫过程数值模拟

建立了一套较为完整的对炉内喷钙脱硫过程进行模拟的方法，获得了炉内气固两相流动、温度分布、石灰石颗粒脱硫化学反应和SO2浓度分布的详细情况。石灰石颗粒的硫化反应主要发生在颗粒与烟气均匀混合之前。     

Y_(0.5)Gd_(0.5)Ba_2Cu_3O_(7-δ)体系中通氧时间对超导转变温度的影响

研究了高温氧化物超导体Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ体系中通氧时间对超导转变温度及超导转变温区的影响。Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ样品是按相等摩尔数的Gd与Y元素配比,采用传统的固相反应法烧结而成的多晶块材。实验结果显示:Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ烧结样品与YBa2Cu3O7-δ烧结样品均具有很好的单相性,在一定的通氧条件下其超导临界转变温度TC与超导初始转变温度TCO值相对YBa2Cu3O7-δ烧结样品有提高。文中对此结果进行了讨论。     

氧化铁对石灰中温烟气脱硫活化机理的流化床实验分析

运用小型热态流化床对石灰与氧化铁混合物的中温烟气脱硫反应特性再次进行了分析。研究表明:在石灰中掺入一定比例的氧化铁可以显著提高钙利用率,氧化钙晶粒以氧化铁颗粒为核心进行固硫反应,破坏了形成表层致密产物层的条件,改变了石灰表层孔隙结构,使更多的内部孔隙暴露,为同硫反应向纵深发展创造了条件。     

高浓度CO2气氛下燃煤氮、硫污染物的释放特性

采用污染物在线分析仪、气相便携红外分析仪研究了程序升温条件下改变氧化介质时煤中氮,硫的释放特性以及含硫物相的浓度变化规律,探讨了不同气氛,CO2浓度与O2浓度单独变化时对NO、SO2析出特性的影响机理.结果表明:O2/CO2燃烧气氛下NO、SO2排放峰值及总量均低于O2/N2气氛.CO2气氛下烟气中存在大量的CO,有利于NO的降解,同时也促进了烟气中其他含硫物相的形成,随着CO2浓度的增加,特别是在燃烧后期,NO、SO2的排放显著降低.O2浓度改变对NO和SO2的释放影响不同:O2浓度升高促进了SO2的析出;但是O2浓度在一定范围内增加对NO的排放并无明显影响,随着O2浓度进一步增加,NO的释放峰向低温区迁移,同时排放量降低.