大同烟煤增压富氧燃烧过程中硫、氯和氟的析出特性

利用高压热重结合傅里叶红外研究了大同烟煤在增压富氧燃烧过程中硫、氯和氟的释放行为,主要考察压力对其析出特性的影响。实验结果表明,压力的改变对煤中硫、氯和氟的迁移转化均有显著影响。随着压力的升高,黄铁矿硫向COS等中间产物的转化率逐渐增加,导致SO2的收率逐步上升,但在3 MPa时,燃煤SO2收率却有所降低。此外,压力升高后反应气氛中CO分压的增加促进了COS的生成,导致其收率逐渐上升。因为煤中有机氯析出和转化与挥发分的释放密切相关,所以高压下挥发分释放量的增加使得煤中有更多的有机氯析出并转化为HCl,而且压力升高后,挥发分燃烧速率和温度的升高促进了无机氟化物分解,HF生成量相应增加。此外,高压下水解反应的强化也提高了HF的收率。     

Na2CO3调质钙基脱硫剂硫化机理实验研究

对经Na2CO3溶液调质石灰石煅烧产物CaO的物理结构及硫化特性进行了研究,发现同等条件下调质后石灰石煅烧产物CaO(M-CaO)比未经调质的CaO(N-CaO)具有更高的钙转化率.利用XRD技术对CaO晶体结构进行了测定,通过比较二者的晶胞参数和晶格畸变度等并结合其孔特性,证实M-CaO之所以比N-CaO具有更高的钙转化率,是由于M-CaO比N-CaO具有更高的晶体缺陷浓度,使得在硫化反应过程中通过产物层的扩散具有更高的离子扩散率.     

煤粉的增压富氧燃烧特性及煤灰矿物演变

为了更好地了解煤粉在增压富氧条件下的燃烧过程,利用加压热天平(PTGA)结合X射线衍射仪(XRD),研究了增压富氧燃烧条件下压力对煤粉燃烧特性及煤中矿物演变的影响。研究表明,随着压力的升高,煤粉常压时的非均相着火逐渐转变为均相着火,当压力升高到3 MPa开始向非均相着火过渡,并在5 MPa时完全转变成非均相着火。由于煤粉着火机理的转变,综合燃烧特性指数S随着压力的增加先升高后降低。不同的着火机理下,煤粉的燃烧温度也会有所差别。常压时非均相着火较高的燃烧温度使得反应生成了莫来石等矿物,而1 MPa时均相着火较低的燃烧温度则使得煤灰中出现了伊利石等矿物。压力继续升高,均相着火开始向非均相着火过渡,燃烧温度逐步升高,伊利石逐渐转变为莫来石。     

煤燃烧过程中砷与氮氧化物的反应机理

应用量子化学密度泛函理论B3LYP方法,研究了砷与氮氧化物(N_2O、NO_2和NO)的反应机理。全参数优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过频率分析证实中间体和过渡态的真实性,并通过内禀反应坐标(IRC)计算以进一步确定过渡态。为了得到更精确的能量信息,在B2PLYP水平下计算各结构的单点能,并通过动力学参数深入分析其反应机理。结果表明,砷与三种氮氧化物(N_2O、NO_2和NO)的反应能垒分别为78.45、2.58、155.85 k J/mol。在298-1800 K,各反应速率随温度的升高而增大。由于砷与NO_2的反应能垒较低,其反应速率大于1012cm3/(mol·s),说明该反应容易发生且速率极快。砷与N_2O和NO的反应,在298-900 K,反应速率随温度的升高明显增加;当温度进一步升高,其增加的趋势有所减缓。     

H_2O对SO_2在CaO表面上吸附的影响理论研究

采用密度泛函理论研究了H_2O对SO_2在CaO(001)表面上吸附的影响。结果表明,以四种形式(-H_2O、-H、-OH和-H-OH)存在的H_2O使SO_2在CaO表面上的吸附构型发生改变。SO_2在不同形式H_2O基团邻位吸附时,-H使S原子的p轨道态密度峰明显左移且吸附能比洁净表面大90 kJ/mol,其余基团表面吸附能无明显变化;SO_2吸附于-OH和-H-OH生成HSO_3基团,吸附能相比于洁净表面较小,可能作为暂态结构;SO_2吸附于-H_2O生成SO_3基团,H_2O断键生成的H基团起主要吸附作用,CaO表面上生成类似Ca(OH)_2的局部结构且吸附能比洁净表面大45 kJ/mol。     

扇贝多肽经由aSMase-JNK通路抑制UVA诱导HaCaT细胞凋亡

建立紫外线A(UVA)辐射损伤HaCaT细胞的病理模型, 从酸性鞘磷脂酶-JNK信号通路的角度研究扇贝多肽(Polypeptide from Chlamys farreri, PCF)抑制UVA诱导HaCaT细胞凋亡的分子机制. 采用Hoechst 33258染色结合琼脂糖凝胶电泳分析细胞凋亡; 用RT-PCR法和细胞免疫荧光染色检测胞内酸性鞘磷脂酶(acid sphingomyelinase, aSMase)的表达; 蛋白印迹法检测细胞内JNK及磷酸化JNK的蛋白水平. 结果表明, PCF可明显地抑制UVA诱导的HaCaT细胞凋亡; aSMase抑制剂Desipramine和JNK抑制剂SP600125均可阻断UVA引起的细胞凋亡; PCF的浓度在1.42~5.68 mmol/L范围内可依赖性地抑制UVA辐射后细胞内aSMase的表达量以及JNK蛋白的磷酸化; 预先加入Desipramine则抑制UVA引起的JNK蛋白的磷酸化. 表明PCF通过阻断aSMase-JNK通路来抑制UVA诱导HaCaT细胞凋亡.     

O2对燃煤烟气中As2 O3均相反应生成途径影响研究

应用量子化学密度泛函理论研究了燃煤烟气中As和AsO与O_2均相生成As_2O_3的反应机理。首先计算确定了各反应物、中间体、过渡态和产物的结构和能量,然后运用热力学和动力学方法对As_2O_3均相生成过程进行分析。结果表明,由As和AsO与O_2均相生成As_2O_3的最大反应能垒分别为32.9和157.2kJ/mol,在烟气中由As转化为As_2O_3更为容易进行。在500-1900 K下,各反应的正逆反应速率常数均随温度的提高而增大,但不同反应过程受温度影响的程度不同。As与O_2反应生成AsO和AsO_2的两个反应过程的平衡常数在所研究的温度范围内均大于10~5,能完全反应,可以认为是单向反应。AsO与O_2反应生成AsO_2的过程平衡常数在所研究的温度范围内小于10~5,反应不完全,转化率低。AsO与AsO_2生成As_2O_3(D3H)构型的平衡常数极低,反应难以进行,而生成As_2O_3(GAUCHE)构型反应能垒低,可自发进行。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定化探样品中砷、锑、铋和汞的注意事项

针对氢化物发生-原子荧光光谱法测定化探样品中砷、锑、铋和汞的空白、试样制备和分离、干扰、污染、设备和配件故障等同题,分析并总结出应注意的事项和解决方法.     

煤加压转化过程中煤焦结构及煤灰矿物相演变规律

利用高温高压管式炉结合X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱分析（FT-IR）研究了不同压力下（0.1-6 MPa）热解煤焦矿物相和碳微晶结构以及燃尽煤灰矿物相的演变规律。结果表明,在矿物相转化上,压力的升高对煤焦矿物相种类影响较小;在微晶结构上,温度和压力的升高使得焦炭的芳香层片堆叠高度变大,石墨化程度加深;在官能团特征上,压力对于煤焦中有机官能团结构的影响有限。压力变化对煤灰中主要矿物相种类的影响较小,但对其相对含量有一定影响,主要原因是不同压力下煤粉着火机理的转变造成燃烧温度有所不同;温度对煤灰物相转化的影响相较于压力更显著。     

金属氧化物吸附剂干法脱除气相As2O3实验研究

利用自制As₂O₃连续发生装置,在固定床反应器上研究了金属氧化物CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃对煤燃烧高温烟气中气相砷的吸附特性。600~900 ℃温度的吸附实验结果表明,金属氧化物CaO、Fe₂O₃吸附剂对气相As₂O₃的吸附以化学吸附为主,随着吸附温度的升高,吸附量与吸附效率逐渐减小;3种金属氧化物的气相固砷能力依次为Fe₂O₃ >CaO >Al₂O₃;研究了气相砷浓度对吸附剂固砷量的影响特性,当气相砷体积浓度在4.5×10^-6~13.5×10^-6变化时,不会有吸附饱和的现象发生,当吸附剂种类一定时,吸附效率仅与吸附温度有关,对于不同气相砷浓度保持相同的吸附温度可以获得相同的吸附效率。