利用甲醇氧化烟气中NO的实验研究

对利用甲醇氧化烟气中NO的反应开展了系统的实验研究。研究了反应时间、反应温度、甲醇用量比例、烟气中O2、SO2及夹带的固体颗粒对NO氧化率的影响。结果表明,在一定的条件下,甲醇能够氧化烟气中的NO;NO氧化率受反应时间和反应温度的综合影响,随着反应时间的增加,有效反应温度区域向低温方向移动,最大NO氧化率降低;随着甲醇用量比例的增加, NO氧化率增加;O2浓度增加可促进NO氧化;烟气中的SO2对反应有催化作用,可显著提高NO氧化率;烟气中固体颗粒的存在阻碍了自由基反应的进行,显著降低了NO的氧化率。     

脉冲介质阻挡放电条件下NO/O2/N2/Hg0体系反应动力学模拟

利用低温等离子体净化烟气中NO2和Hg是一种极具前景的技术,本文对脉冲介质阻挡放电条件下的NO/O2/N2/Hg0体系建立了反应动力学模型,对高能电子参与N2、O2和H2O电离解速率常数采用碰撞反应截面方法求取,模拟预测了活性自由基元(O、OH)、和Hg0等组分在反应器内随时间的变化规律.模拟结果表明:脉冲介质阻挡放电可以有效地脱除烟气中的NO,并促进单质汞的氧化;脉冲电源特性对脱除效率有明显的影响,电源纳秒级脉冲峰宽时间越长,电源脉冲放电频率越高, NO净化及单质汞的氧化效率越好.     

利用链式反应同步氧化烟气中NO和SO2的研究

燃煤烟气中NO和SO2的氧化对于提高其脱除效率和改良脱除产物有重要意义。基于大气化学的研究成果,本文提出了利用链式反应同步氧化烟气中NO和SO2的设想。阐述了该方法的反应机理,数值实验研究了在烟气条件下该链式反应发生的可能性以及反应温度对NO和SO2氧化率的影响,提出了利用低成本的添加剂引发链式反应的方法,并分析了选择添加剂的原则。     

NO2对中温干法脱硫反应影响的实验研究

利用鼓泡床反应器对NO2对中温干法脱硫反应的影响开展了实验研究.分别采用分析纯CaO和工业级石灰两种物质作为吸收剂,在250℃和350℃两个反应温度下研究NO2对吸收剂转化率的影响.结果表明,NO2的存在可以提高吸收剂转化率;250℃下NO2的作用显著高于350℃;250℃下NO2浓度的增加对吸收剂转化率基本没有影响;在350℃时,对于分析纯CaO,NO2浓度的增加降低了吸收剂转化率,这主要是由于SO2与NO2的竞争反应引起的;工业级石灰内含杂质较多,对一些反应有催化作用,因而其反应现象与分析纯CaO略有不同.     

HCl与NO对汞氧化反应影响的实验研究

本文介绍了汞污染实验研究系统的搭建及调试工作,并且利用小型固定床实验台,进行了HCl和NO氧化元素汞的均相实验,研究了HCl与NO浓度,以及温度等因素对汞的氧化过程的影响。结果表明,随HCl的浓度增高,其对汞的氧化性增强,且HCl和汞之间的气相反应过程与温度有密切关系;不存在HCl时,NO对汞没有明显的氧化作用;NO和HCl同时通入时,汞的氧化率均高于HCl单独作用时的效果,而在不同温度和气氛下,NO的促进作用存在差异。在实验基础上,本文提出了汞均相反应可能的反应路径。     

燃煤烟气降温过程汞的均相化学反应动力学模拟

本文建立了燃煤烟气冷却过程中汞氧化的均相反应动力学模型,使用化学动力学软件Chemkin4.0.1,通过理论计算考察各种影响汞均相氧化的因素,并对实验电厂的烟气汞氧化过程进行模拟,与实验结果进行对比.模型显示600 K左右为典型燃煤烟气氧化速率最快的温度区间;煤中氯含量近线性增加汞的氧化;烟气中汞的氧化受到动力学控制,因而低的烟气降温速率有利于汞的氧化.对电厂烟气的模拟显示,600 K左右的空气预热器是汞氧化速率最快的区域;而在400 K左右的除尘器中因停留时间长,汞也得到了明显的氧化.均相化学反应动力学模型对电厂汞排放模拟的结果与实验显示了一定的吻合,但模型对大部分电厂汞的氧化预测结果均比实验值偏高,需要进一步完善.     

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.     

模拟脱硫浆液中汞再释放影响因素研究

本文在实验室条件下模拟研究了脱硫浆液中汞的再释放过程,用单因素实验依次研究了浆液温度、浆液pH、浆液含固量、S(Ⅳ)浓度和烟气含氧量对浆液中汞再释放的影响及汞在三相中的分布规律。实验发现,浆液温度升高和烟气中含氧量增加会促进汞的再释放。浆液中汞再释放率随pH升高先升后降。浆液含固量增加可降低汞再释放率。当S(Ⅳ)浓度较低时,会促进汞的再释放,但当S(Ⅳ)浓度较高时,可抑制汞的再释放。在汞再释放率降低的同时均会伴随着固相石膏中汞含量的上升。     

改性煤基活性炭对燃煤烟气中汞的脱除

本文以无烟煤为前驱体,采用KOH活化法制备了煤基活性炭,并以NH4I为改性剂对活性炭进行改性,用于燃煤烟气中汞的脱除。实验研究了负载的NH4I的质量分数、烟气温度以及烟气成分对改性活性炭脱汞性能的影响。研究结果表明,最佳的NH4I负载质量分数为0.07;在80~180℃的温度范围内,随着温度的升高,活性炭的脱汞效率逐渐降低。烟气中的O2、CO2、NO、HCl等组分对改性后的活性炭的脱汞效率具有一定的促进作用,SO2则有明显的抑制作用;但由于改性活性炭具有较好的抗硫效果,当烟气中含有微量的SO2时,活性炭的平均脱汞效率仍可达到87.95%。采用热再生法对改性活性炭进行再生,结果表明,400℃下再生的活性炭的脱汞率为95.82%,但随着再生次数的增加,活性炭脱汞效率不断降低。     

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。     

溴化铜改性硅藻土脱汞性能的实验研究

采用溴化铜(CuBr2)对三种硅藻土(Dia)进行改性得到脱汞吸附剂(CuBr2-Dia1、CuBr2-Dia2、CuBr2-Dia3),在固定床实验装置上研究了所制备的吸附剂的脱汞性能,并研究了不同温度和烟气组分对CuBr2-Dia3脱汞效率的影响.实验结果表明,改性后三种硅藻土的脱汞性能都有显著提高,以CuBr2-Dia3的脱汞效率最高.在纯氮气下CuBr2-Dia3的最佳脱汞温度为140℃.所吸附的汞至少存在两种形态,并且具有很好的热稳定性.O2和HCl共同作用可以提高CuBr2-Dia3的脱汞性能。NO也具有很强的促进作用.在纯氮气下加入0.03%NO后,CuBr2-Dia3的脱汞效率由原来的92.5%提高到96.0%。SO2具有明显的抑制作用,0.12%SO2能将其脱汞效率降低到59.7%,而加入4%O2和0.03%NO后,其脱汞效率又恢复到原来的水平。     

氧化铁浆液脱硫的实验研究与理论分析

本文实验研究了氧化铁浆液在酸性环境下脱除烟气中的二氧化硫气体。实验在一自制的脱硫塔中进行。通过燃烧液化石油气来产生烟气,将氧化铁的超细粉加入水中作为脱硫介质。实验中研究了二氧化硫初始浓度、水气比对脱硫效率的影响。从实验结果可以看出,脱硫率随着水气比的增加而增大;随二氧化硫的初始浓度的增加,其脱硫率呈降低趋势。在文中同时分析了氧化铁浆液的脱硫机理和此方法脱硫的优点以及目前存在的问题。     

Industrial-scale experiments of desulfuration of coal flue gas using a pulsed corona discharge plasma

The flow rate of flue gas in the industrial experiments was 3000 Nm/sup 3//h. The flue gas from the boiler burning coal was used. The influences of operating parameters on the efficiency of desulfuration (DeSO/sub 2/) were studied, which include the retention period of flue gas in the reactor, the initial concentration of SO/sub 2/ in flue gas, a mole ratio of NH/sub 3/ to SO/sub 2/ in the gas, the temperature of the gas, as well as the power consumption of pulsed corona discharges. The experimental results shown that the efficiency of DeSO/sub 2/ was above 80%, when the initial concentration of SO/sub 2/ was 1000 /spl sim/ 2000 ppm, the gas temperature was 60 /spl deg/C /spl sim/ 75 /spl deg/C, the retention period was more than 5.8 s, a mole ratio of NH/sub 3/ to SO/sub 2/ was 2 : 1, the water content in flue gas was above 6%, and he consumption was 2.5 /spl sim/ 3.5 Wh/Nm/sup 3/.     

Mercury speciation in air-coal and oxy-coal combustion: A modelling approach

In this study, a mechanism for mercury chlorination in flue gases resulting from the combustion of pulverised coal has been presented. Arrhenius parameters of the gas-phase elementary reactions in the Hg–Cl sub-mechanism have been updated and are mainly based on recent experimental and quantum mechanical rate determinations. The mechanism is validated by comparison to accurate experimental data that is unbiased by Hg oxidation in the impinger solutions of aqueous chemistry methods. Solid-phase retention of Hg⁰ has been studied in parallel to char combustion; the heterogeneous model describes condensation of mercury on fly ash particles. The combined homogeneous–heterogeneous model predictions show comparable trends to those of power plant data. This approach aims to provide an improved prediction of mercury speciation from coal-fired power plants and to shed light on the chemical kinetic changes encountered during oxy-coal operation.     

烟道气体SO2光谱辐射强度和吸收系数的研究

采用乘积近似法构建配分函数合理模型,计算了SO2分子的总配分函数.利用所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温及Herman-Wallis因子系数,编制光谱程序,计算了烟道气体SO2分子三个主要跃迁带100-000、001-000和101-000不同温度段的光谱强度和吸收系数.结果表明,计算所得的配分函数和谱线强度与数据库相比,不管是常温296K还是高温3000K,都吻合较好,相对偏差都在3%以下,这说明构建的配分函数模型和编制的程序是可靠的,在此基础上,进一步计算了各跃迁带在不同温度的吸收系数.从模拟光谱图可看出,强度随着温度升高明显减小,谱带带心没变,峰值波数向两边偏移;吸收系数随着温度升高也减少,其中在3000K以下吸收峰位置增宽,到高达4000K以上基本不再变换,这为监测烟道气体环境污染提供实验和理论参考.     

煤燃烧中汞与含氯气体的反应机理研究

预测汞的排放及其形态必须了解燃煤烟气中汞的化学反应机理。本文用量子化学从头计算研究了煤燃烧过程中汞与含氯气体的反应机理,优化得到反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型,并计算活化能和反应热效应。采用经典过渡态理论计算反应速率常数,并与文献数据进行比较,结果比较吻合,表明量子化学是研究汞等痕量元素与气体反应的机理和动力学、热力学参数的一种有效手段。