污泥型煤技术处理污泥的基础研究Ⅱ.等温燃烧过程中NOx,SO2 …

利用固定床管式炉反应器进行几种污泥以及不同型煤的等温燃烧实验,研究了ＮＯｘ、ＳＯ２等污染物的释放规律,发现污泥单独燃烧时污染物释放浓度高,造成严重环境污染;而添加固硫剂的不同污泥型煤的等温燃烧时,ＮＯｘ、ＳＯ２的释放浓度低得多,可以能源化、洁净化处理大量污泥。     

污泥型煤技术处理污泥的基础研究Ⅰ. 制备废水污泥型煤工艺条件的研究

提出了粉煤与污泥共混压制型煤的方法 ,以实现污泥的洁净化、能源化处理。研究了不同成型条件 ,如成型压力、水份、不同污泥及混合比例等对污泥型煤性质的影响 ,并根据上述实验结果提出制备污泥型煤的优化工艺 ,给出了污泥与煤共成型的机理模型。结果表明 ,污泥添加的比例为 2 0～ 30 %之间 ,成型压力高于 2 0MPa时 ,型煤的抗压强度高于添加 1 0 %黄泥所制型煤的强度。由此得出污泥完全可以代替黄泥 ;污泥型煤的热值高于黄泥型煤 ,而且型煤的热值与污泥的种类有关。     

污泥型煤技术处理污泥的基础研究Ⅰ.制备废水污泥型煤工艺？…

提出了粉煤与污泥共混压制型煤的方法，以实现污泥的洁净化、能源化处理。研究了不同成型条件，如成型压力、水份、不同污泥及混合比例等对污泥型煤性质的影响，并根据上述实验结果提出制备污泥型煤的优化工艺，给出了污泥与煤共成型的机理模型。结果表明，污泥添加的比例为２０～３０％之间，成型压力高于２０ＭＰａ时，型煤的抗压强度高于添加１０％黄泥所制型煤的强度。由此得出污泥完全可以代替黄泥；污泥型煤的热值高于黄泥型煤     

煤燃烧过程中SO2,NO的逸出规律研究

研究了脱灰煤、负载ＦｅＣｌ３煤及几种没变质程度的原煤在程序升温燃烧过程中ＳＯ２、ＮＯ的逸出规律，结果表明：ＦｅＣｌ３对煤中某些有机硫的逸出有抑制作用，同时使ＮＯ的逸出总量大大降低；不同曙速率对ＳＯ２、ＮＯ的逸出峰型基本没有影响，但低的升温速度线下ＳＯ２、ＮＯ能够在较低的温度下逸出。     

型煤燃烧固硫特性的TG/DTG-GC研究Ⅱ不同固硫剂/助燃剂对型煤燃烧性能的影响

采用TGDTG-GC技术研究不同固硫剂助燃剂对型煤燃烧性能的影响。结果表明,助燃剂在对煤燃烧产生助燃作用的同时减少甚至消除燃烧反应后期SO2的释放,进一步证实固硫剂与助燃剂的协同作用。同时,有些固硫剂本身也是一种助燃剂,单一组分助燃剂的助燃作用远不如复合型助燃剂,但二者助燃作用均与固硫剂有关。     

型煤燃烧固硫特性的TG／DTG—GC研究：Ⅰ.不同固硫剂组成对型煤？…

采用热天平,气相色谱在线联合分析技术（ＴＧ－ＧＣ）,对若干种固硫剂的固工燃烧过程ＳＯ２的释放特征进行系统的表征分析和研究。结果表明,由固硫剂和助燃剂复配而成的型固硫剂的固硫效果明显优于单组分固硫剂,助燃剂与固硫剂有协同作用,助燃剂的存在显著提高了固硫产的的热稳定性。     

污泥化学链燃烧过程中氮迁移转化特性研究

在单流化床反应器上探究了污泥化学链燃烧过程中氮迁移转化特性。由于赤铁矿载氧体反应活性低,采用30%水泥对其改性。结果表明,水泥改性可提高污泥热解气化反应速率以及赤铁矿还原反应速率,进而提高污泥碳转化率,但是NO生成率也增加。随着反应温度的升高,污泥的碳转化率和NO生成率均增加。另外,随着水蒸气浓度的增加,碳转化率增加,同时可降低NO生成。在污泥化学链燃烧过程中,NO生成率为0.286%-0.768%,低于污泥空气焚烧氮氧化物排放量。     

酸洗污泥与煤共燃烧过程中重金属的迁移分布研究

采用高温管式炉系统进行酸洗污泥与煤共燃烧实验。对共燃烧后As、Cr、Ni、Cd、Cu、Mn、Pb、Zn、Sb、Se重金属元素在烟气、飞灰及炉渣中的分配率进行分析。结果表明,Cd、Se、Zn是易挥发重金属,主要分布在烟气和飞灰中。Cd在烟气中的最大分配率为61%;Se在烟气中的分配率为38.58%~94.612%;Zn在低、高温段分别主要分布在烟气和飞灰中。As、Cu、Pb、Sb是半挥发重金属,Pb在炉渣中的分配率较稳定,分配率为42.67%~64.76%,在烟气和飞灰中的分配率波动较大,其分配率分别是14.176%~45.79%和9.78%~32.55%;Sb在烟气中的最大分配率为37.64%;温度升高反而会抑制As、Cu挥发,这与高温下As、Cu易与矿物质反应生成络合物有关。Ni、Cr、Mn属于难挥发重金属,绝大部分残留在炉渣中,且分配率对温度变化不敏感。赋存于炉渣中的Cr、Ni分别超过95%和97%;随着温度升高,Mn在炉渣中的分配率由71.46%增加到96.89%。     

制革、造纸和湖泊污泥燃烧特性的研究

利用热重分析法对城市湖泊污泥、制革污泥,以及两种造纸污泥进行了实验研究,并分析了污泥的燃烧特性。结果表明,四种污泥都具有高挥发分、高灰分、低热值的特点。污泥的燃烧分为挥发分燃烧和固定碳燃烧两个阶段,除了制革污泥在两个阶段失重份额相当外,湖泊污泥和造纸污泥的挥发分燃烧阶段失重都超过燃烧总失重的70%,表明挥发分是污泥中的主要可燃成分,而且挥发分和燃烧过程温度范围比较宽。污泥的挥发分燃烧DTG峰有明显的多峰叠加现象,表明污泥的挥发分析出组分较为复杂。运用Coats-Redfern积分法进行动力学分析后表明,大部分污泥的燃烧过程为二级反应,污泥燃烧的活化能较低。     

型煤燃烧固硫特性的TG/DTG-GC研究——Ⅰ-不同固硫剂组成对型煤固硫效率的影响

采用热天平、气相色谱在线联合分析技术（ＴＧ－ ＧＣ） ，对若干种固硫剂的固硫效果，型煤燃烧过程ＳＯ２ 的释放特征进行系统的表征分析和研究。结果表明，由固硫剂和助燃剂复配而成的复合型固硫剂的固硫效率明显优于单组分固硫剂，助燃剂与固硫剂有协同作用，助燃剂的存在显著提高了固硫产物的热稳定性     

煤燃烧过程中加石灰石脱硫对NOx排放影响的研究

讨论了煤燃烧过程中NO_x的析出特性和各种因素的影响。实验表明,加石灰石脱硫将使NO_x排放量上升,但是通过选择适当的运行参数,如温度、氧浓度、Ca/S比等和吸收剂种类,可以大大缓解脱硫与降低NO_x排放之间的矛盾。实验温区为600—1150℃,包括了流化床燃烧的温度范围,部分结果在流化床燃烧器上作了验证。     

污泥的异重流化床燃烧机理研究

采用异重流化床燃烧技术 ,在一内径为Φ60mm的小型热态流化床上进行了污泥的凝聚结团特性及燃烧特性试验 ,得到了污泥在异重流化床炉内的水分蒸发及挥发分析出过程。对不同污泥燃烧过程的可用能进行分析。选取了宁波污泥在TGD - 50 0RH差示热天平上进行了热重法 (TG) ,微商热重法 (DTG) ,热差分析 (DTA)等分析 ,得出污泥的差热曲线 ,归纳出污泥的动力学参数和方程。     

垃圾衍生燃料流化床燃烧过程中HCl和NOx的排放研究

在床总高为4040mm的变截面流化床中试规模装置内,研究垃圾衍生燃料(RDF)在气化和燃烧不同阶段中NOx和HCl的生成特性。含NaCl的垃圾衍生燃料在流化床内燃烧,燃烧低于640℃时,Ca(OH)2的脱氯效果比较好;但随着温度升高,烟气中HCl的体积分数迅速增长,但脱氯效果明显受到CaCl2化学反应平衡的限制。燃烧状况特别是氧的体积分数对NOx的生成影响比较大。含氮量高的RDF燃烧产生NOx的体积分数明显高于低含氮燃料所产生的。     

煤及煤焦气化过程中NOx前驱体释放规律研究

采用管式固定床反应器，在常压下考察了气化剂和气化温度对中澳两种煤及其焦气化过程中含氮化合物的释放规律。研究发现：在CO2气氛中，煤气化过程中NH3及HCN的释放规律与煤热解过程中的结果基本类似，在800 ℃产生的NH3量最多，后随温度的进一步升高而下降；煤及其焦的水蒸气气化随反应温度的升高将会产生大量的NH3，且在考察的温度区间没有下降的拐点；在煤水蒸气气化过程中，煤中的挥发分不仅能形成HCN而且对NH3的形成起重要作用；煤气化产生HCN的量随气化温度的升高而增加，与气化剂的选择无关。     

基于水泥修饰的赤铁矿载氧体污泥化学链燃烧特性研究

采用水泥修饰赤铁矿来提高载氧体的反应活性。实验在1kW_th串行流化床上进行,研究了添加水泥对污泥化学链燃烧特性的影响,考察其长期运行的物化性能。结果表明,在实验工况下,赤铁矿添加水泥后,出口的未燃气体浓度明显下降。燃料反应器温度低于870℃时,水泥的添加使污泥的碳转化率和燃烧效率显著升高。在10h长期运行后,一部分污泥灰沉积在载氧体表面。虽然在反应过程中部分的Fe₂O₃被深度还原,但在长期运行中未出现流化问题和烧结现象。     

茂名油页岩流化床燃烧排放SO2的实验研究

在间歇式流化床反应器中进行了茂名油页岩的燃烧脱硫实验，考察了床温、油页岩粒度、油页岩含水量、钙硫摩尔比和外加灰分／页岩重量比等因素对ＳＯ２排放指标的影响程度。实验结果表明，在本实验范围中，上述因素对二氧化硫排放量影响的强弱程度为：油页岩含水量＞钙硫比＞灰岩比＞床温＞油页岩粒度。通过对实验现象的分析，本文发现工业流化床固硫要求Ｃａ／Ｓ摩尔比远大于１的另一个重要原因是：油页岩热解、挥发分燃烧释放二氧化硫的本征速率远大于石灰石固硫的本征速率。     

污泥与煤共热解过程中磷元素的挥发规律研究

污泥灰分中磷元素含量明显高于煤,其中主要的晶体态含磷化合物为磷酸铁钙和少量的磷酸铝。利用高频加热反应装置考察了污泥-神府煤混合物快速热解过程中磷元素挥发规律。结果表明,污泥-神府煤混合物热解后磷元素主要存在于热解焦中。磷元素挥发比例随污泥添加比例的增加先升高后降低,随热解温度的升高而增加。热解温度不高于1 100 ℃时,混合物中以有机磷的挥发为主,磷元素挥发比例不高于3.2%。热解温度高于1 200 ℃后无机磷中磷元素挥发明显,1 300 ℃下最高有33.0%的磷元素随热解气体挥发出。     

CO_2含量对污泥再燃还原NO的影响研究

在模拟水泥分解炉的实验台架上研究CO_2浓度(体积分数0-35%)对污泥再燃还原性气体析出特性及其对污泥与污泥焦还原NO反应的动态变化规律的影响。结果表明,污泥再燃产生的还原性气体主要为HCN、NH_3、CH_4及CO;当CO_2浓度从0增加到25%时,由于CO_2与污泥焦气化作用增强,导致HCN、NH_3及CH_4的析出量缓慢下降,而CO析出量显著增加,最终促进NO还原率从51%增加至61%;继续增加CO_2浓度至35%,由于CO_2的辐射吸收导致局部热不稳定性增强,气化作用的减弱导致CO析出量下降,且HCN析出量有较大幅度下降,NH_3析出量变化不大,CH_4析出量有一定幅度上升,综合影响使得NO的还原率逐渐下降至55%。研究表明,实验室条件下污泥再燃能较高效地对烟气中NO进行还原;机理研究表明,污泥再燃过程中同时存在对NO的气气均相还原反应和气固异相还原反应,实验确定污泥焦对NO的气固异相还原率仅为18%,因此,污泥脱硝以气气均相还原反应为主。     

生物质混煤燃烧过程中钾的迁移转化规律

通过将稻秆和褐煤混燃,研究了燃烧温度以及生物质掺混比例对于混燃过程中K的释放、灰样中K的赋存形式以及矿物质变化的影响。研究表明,燃烧温度对于混合燃料中K的释放影响显著。在600-750℃时,随着温度升高,水溶性K和醋酸铵溶性K大量释放到气相,使得K的释放速率较快;而当温度在750-850℃时,水溶性K和醋酸铵溶性K开始大量地转化为其他形式的K而被固定在灰样中,使得K的释放速率变得缓慢;当温度高于850℃时,随着温度升高,盐酸溶性K的分解导致K释放速率重新增大。通过XRD分析发现,灰样中水溶性K主要以KCl的形式存在,K₂SO₄的生成同时受到原料中K的含量和S/Cl比值两个因素的共同影响,原料中K的含量越高,且S/Cl比值越大,越会促进K₂SO₄的生成。同时也发现生物质和煤混燃时存在协同作用,煤中Al、Si等元素会和生物质中的K反应生成碱性硅铝酸盐,从而导致更多K留在灰烬中。