微波辐照活性炭床同时脱除SO2和NOx实验研究

论文进行了微波辐照活性炭同时脱硫脱硝实验,研究了烟气中不同组分对脱硫脱硝效率的影响。结果表明,高浓度SO₂对脱硝有轻微抑制。NO对脱硫有一定程度的促进;烟气中O₂的加入对脱硫脱硝均有促进作用;而含湿量的增加首先会使脱硫脱硝效果提高,当含湿量增至9.1%时,脱硫脱硝效率均有下降趋势;烟气中加入CO₂后,脱硫脱硝效率均下降,在氧含量为10%时,脱硫效率下降6%,脱硝效率下降7%。BET测试表明,微波辐照活性炭后其表面积与基炭相比有少量下降。     

O2/CO2气氛下循环流化床煤燃烧SO2排放

在热输入功率50 kW的循环流化床O₂/CO₂燃烧试验装置上研究燃煤SO₂排放特性及石灰石脱硫机理。结果发现,未添加石灰石时,O₂/CO₂气氛下SO₂排放量比相同O₂浓度的空气气氛下低;随着O₂浓度的升高,排放量升高。相同钙硫摩尔比下,O₂/CO₂气氛下石灰石的脱硫机理以直接脱硫为主,脱硫效率比空气气氛下高;随着O₂浓度的增加,石灰石脱硫效率提高。     

含氮官能团种类对活性碳纤维吸附催化SO2的影响

活性碳纤维(ACF)可用于低温吸附催化脱除燃煤烟气中的SO₂,大量实验证明对ACF表面进行掺氮改性可显著提高其脱硫率,但理论研究相对较少,且不同种类含氮官能团对脱硫的影响仍未有定论.为此,采用密度泛函理论(DFT)和波函数分析对不同种类含氮官能团修饰的ACF的表面结构、静电相互作用、极化和分子轨道进行了对比研究.结果表明氮修饰不仅有利于增强ACF与吸附质分子SO₂间的静电相互作用,其催化氧化和感应SO₂分子的能力也有所提高.其中,石墨化氮掺杂的ACF的极性指数相较掺杂前提高了71.33%,性能改善最为显著,作为SO₂分子的选择性传感器和吸附催化剂颇具潜力.     

臭氧氧化多种污染物协同脱及副产物提纯的试验研究

为控制燃煤烟气污染物的排放,本文提出了臭氧氧化吸收以及副产物提纯系统。试验研究了不同pH和不同烟气组分SO₂,O₂条件下,三种不同吸收剂对NO₂脱除的影响。结果表明在pH=5～8的范围内,采用CaSO₃浆液中添加（NH₄）₂SO₄吸收NO₂,脱除率始终保持在89%以上。同时发现不同烟气组分SO₂,O₂对NO₂和SO₂的协同脱除影响较小。本文还对NO₂的吸收产物进行了复盐复分解处理。随着循环时间的增加,副产物产率得到了提高,获得了较高纯度的Ca（NO₂）₂·H₂O颗粒。     

热红联用研究高硫铝土矿的氧化焙烧

脱硫是高硫铝土矿资源综合利用的前提,开展高硫铝土矿焙烧反应特征研究是焙烧脱硫技术开发的基础。对含硫量为4.32%的贵州高硫铝土矿开展热分析和傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析联用试验,采用TG,DTG,DSC和FTIR联用方法,综合分析、研究了高硫铝土矿在氧化焙烧过程中发生反应的种类、反应历程和主要特征,并讨论了悬浮态脱硫新工艺的开发。采用一种改进的红外光谱分析方法,从混合气体产物的红外吸收光谱中分离出气体组分的流量特征,从而将高硫铝土矿的脱水和脱硫过程分离并进行分析。结果表明,主要反应是一水硬铝石脱水、黄铁矿氧化脱硫和方解石分解,释放的气体产物分别是H₂O(g),SO₂和CO₂。一水硬铝石脱水为单步反应,温度范围为380~580 ℃,黄铁矿脱硫为两步反应,温度范围为388.0~574 ℃,方解石的分解的温度范围是700~860 ℃。高硫铝土矿脱硫的放热能够直接补偿脱水的吸热,悬浮态脱硫适宜的操作温度为580~650 ℃。研究结果为高硫铝土矿悬浮态脱硫技术开发提供基础数据参考。     

电感耦合等离子体串联质谱法分析麻疯树油中的多元素

工业化和现代化进程的加快消耗了大量能源,对能源的高度依赖性导致了全球化石能源需求的快速增长,随着非再生化石能源的日渐枯竭,迫切需要大力发展可再生能源以调整现有能源结构。作为国际上研究最多的生物柴油,麻疯树油是国内外公认的最有可能替代化石能源的再生能源,具有极大的开发潜力。麻疯树油中的微量元素在燃烧过程中会影响发动机的性能,并在尾气排放过程中决定了对环境所造成的污染程度。本文以获得麻疯树油中多元素的含量为目的,建立应用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)法准确测定麻疯树油中低水平Na,Si,P,S,Cl,K,Ti,V,As含量的分析方法。采用微波密闭消解系统,依次向麻疯树油样品中加入硝酸和双氧水进行消解。详细地研究了各待测元素在不同分析模式下检出限(DL)和背景等效浓度(BEC)的变化情况,在MS/MS模式下,通过向碰撞/反应池(CRC)中加入反应气可以完全消除质谱干扰。选择O₂为反应气,P+,S+,Ti+,V+,As+与O₂的反应均为放热过程,能发生质量转移自发生成PO+,SO+,TiO+,VO+,AsO+,利用O₂质量转移法消除质谱干扰;选择H₂为反应气,Cl+与H₂反应能自发生成ClH+₂,利用H₂质量转移法消除质谱干扰,而Na+,Si+,K+均不能与H₂发生质量转移反应,利用H₂原位质量法消除质谱干扰。选择Sc为内标元素校正了分析过程中的基体效应。通过考察不同反应气流速下各元素的BEC变化,优化了反应气流速,O₂的最佳流速为0.45 mL·min-1,H₂的最佳流速为7.5 mL·min-1。在优化的实验条件下获得Na,Si,P,S,Cl,K,Ti,V,As的检出限分别为6.41,37.3,24.6,118,530,7.96,7.61,0.34,3.20 ng·L-1,各元素在0～50 μg·L-1范围内的线性相关系数(R2)≥0.999 8,方法具有良好的线性关系。采用三水平加标回收实验来验证方法的准确性和精密度,所有元素的加标回收率在91.2%～108%之间,相对标准偏差(RSD)为1.9%～4.6%,表明所建立的方法准确性好,精密度高。通过对来自中国不同地区的4个麻疯树油样品进行测定,结果显示,4个麻疯树油样品中P含量≤164 ng·g-1,S含量≤2310 ng·g-1,碱(Na+K)含量≤1 690 ng·g-1,三项指标均达到了中国生物柴油调和燃料国家标准,欧Ⅳ生物柴油标准,德国生物柴油标准和美国生物柴油标准。这项研究为麻疯树油中多种微量元素的准确分析提供了一种方便可行的新方法,为麻疯树油的质量控制和安全应用提供了科学的理论依据。     

ICP-AES同时测定混合矿物素中的磷、钙、铁、铜、锌、锰、镁、钴

采用ICP－AES法测定混合矿物素中的磷、钙、铁、铜、锌、锰、镁、钴元素含量，并对样品的溶解酸和酸用量、元素分析线的选择以及共存元素间的干扰进行了研究。该法简便、快速，精密度和准确度较好。     

钙基载氧体煤化学链燃烧脱硫试验研究

在钙基载氧体燃煤化学链燃烧技术过程中由于煤气化产物与载氧体之间的副反应导致反应过程中产生大量的SO₂气体。本文选择MAC铁矿石,CaO和石灰石作为脱硫剂,在小型加压固定床上研究不同温度、压力、Ca/S比条件下SO₂气体的脱除问题。结果表明,单独采用CaSO₄载氧体时,随温度升高SO₂气体浓度逐渐增加。添加铁矿石后,SO₂排放浓度降低,主要与Fe₂O₃能够催化抑制CaSO₄分解有关。添加CaO和石灰石脱硫剂后,随温度、压力以及Ca/S比增加,两种脱硫剂的脱硫效率均增加,且在相同的实验条件下得到的CaO的脱硫效果更佳。     

基于傅里叶红外光谱的钢渣代炭黑环保型复合橡胶的补强机理及性能研究

以铁水脱硫渣作为研究对象,利用铁水脱硫渣作为橡胶填料取代部分炭黑与丁苯橡胶进行复合,制备铁水脱硫渣/丁苯橡胶。利用多种方法测试铁水脱硫渣/丁苯橡胶的性能,采用傅里叶变换红外光谱仪测试硫化过程中不同阶段铁水脱硫渣的结构组成。结果表明：利用铁水脱硫渣部分替代炭黑,可达到补强效果与降低补强剂成本的目的。铁水脱硫渣/丁苯橡胶的正硫化时间(t₉₀)为25.08 min,其焦烧期为0~15 min、热硫化期15~25 min和硫化平坦期25~45 min。在焦烧期铁水脱硫渣可以提供碱环境,利于增加丁苯橡胶流动性;在热硫化期与硫化平坦期,铁水脱硫渣中Ca₂SiO₄能够持续加速发生水化反应生成C-S-H凝胶,达到对丁苯橡胶补强的效果。另外,铁水脱硫渣可以避免铁水脱硫渣/丁苯橡胶过硫化期的出现。     

不同荷电态替位缺陷Sp对磷酸二氢钾激光损伤的影响

采用第一性原理方法计算了KH₂PO₄(KDP)晶体中各种荷电态的硫取代磷替位缺陷(S_P)的几何驰豫构型及电子结构.讨论了该缺陷形成后电荷密度的重新分布、相应的电子态密度、能带结构等性质.主要结果为:虽然中性态、±1以及+2荷电态的S_p替位缺陷并没有在带隙中形成占据态,但它们削弱了SO₄基团与周围原子的结合力,从而形成相对孤立的SO₄基团,相对于无缺陷晶体而言,这种局域松散的结 关键词： 光学材料 晶体缺陷 激光损伤 第一性原理计算     

烧结烟气脱硫脱硝用活性炭混合钢渣复合材料的光谱学分析

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物,其产量约为每年粗钢产量的15%~20%。由于技术的局限,导致我国钢渣利用率较低,仅为年钢渣产量的10%,同时加之管理制度的不健全,导致钢渣大量露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量形成严重影响。固体废弃物再利用是资源可持续发展的重要途径之一,钢渣的主要化学成分为CaO, SiO2, Al2O3, MgO, Fe2O3, MnO, f-CaO等。面对上述问题,利用冶金固体废弃物与活性炭开发一种价格低廉且性能优越的活性炭混合钢渣复合材料,既是冶金固体废弃物的高附加值利用与资源可持续发展的重要途径之一,也是大幅降低改性活性炭生产成本与提高经济效益的重要途径之一。该研究创新性以活性炭与钢渣为研究对象,利用钢渣中含有的金属氧化物对活性炭进行改性处理制备用于烧结烟气脱硫脱硝的活性炭混合钢渣复合材料,通过搭建实验反应装置对活性炭混合钢渣复合材料的脱硫脱硝性能进行测试。利用X射线荧光光谱仪(XRF)对钢渣的化学成分进行测试与分析,比表面积及孔径测定仪(BET)对活性炭混合钢渣复合材料的孔结构进行测试与分析,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对钢渣的结构组成进行测试与分析,扫描电子显微镜(SEM)对活性炭混合钢渣复合材料的微观结构进行测试与分析,以揭示活性炭与钢渣制备活性炭混合钢渣复合材料的机理,以及活性炭混合钢渣复合材料对烧结烟气脱硫脱硝的机理。结果表明:当钢渣为电炉热泼渣、钢渣与活性炭质量比为2∶4、钢渣与活性炭细度为400目时,活性炭混合钢渣复合材料具有良好的脱硫脱硝性能与合理的经济性,即脱硫效率为100%、脱硝效率为58%。活性炭混合钢渣复合材料具有的多孔结构对SO2和NO进行有作用,钢渣中Fe2O3与MnO2促使活性炭官能团进行催化还原反应提高脱硫脱硝性能,其中吸附作用是主导与前提,催化还原反应是辅助与协同。以期为高附加值的钢渣利用提供新途径,实现钢铁企业以废治废、以废增效的目的。     

基于PLC不稳定烟气脱硫控制系统的设计

针对脱硫的工况特点,设计了一种基于PLC的智能化高效烟气脱硫控制系统。该系统通过监控烟气管道中的温度、流量、颗粒浓度等动态拟合出实时二氧化硫的流量,经分析后及时输出控制指令,进而有效的控制脱硫装置的运行状况,提高脱硫效率,降低了成本。系统以西门子PLC作为脱硫装置控制核心,以紫金桥监控软件为上位机组态软件,通过实际的生产运行,系统的脱硫效率达到了96.2%,,且该系统具有良好的稳定性和实用性。     

增湿活化反应器内喷水脱硫试验研究

本文介绍在热态脱硫试验台上进行的生石灰和消石灰的喷水活化脱硫试验,研究了Ca/S比、饱和温距、入口烟气SO2浓度、烟气速度及水喷嘴雾化风对脱硫效率和钙利用率的影响规律,对两种脱硫剂的脱硫活性进行了比较,并对喷水增湿提高脱硫效率的机理进行了分析。研究表明,喷水增湿使两种脱硫剂的活性都有明显提高,生石灰具有价格优势。     

XRF光谱测定钨精矿WO3(%)简便方法

本提出用ＰＷ１４０４型Ｘ－射线荧光光谱仪快速测定钨精矿ＷＯ３（％）主量成分。用Ｌｉ２Ｂ２Ｏ７和Ｎａ２Ｂ２Ｏ７混合溶剂,把钨精矿粉样和纯ＷＯ３作高倍稀熔融制成玻璃片,按ＷＬａ分析线测定其强度值,并换算成相对强度 即得出ＷＯ３（％）《     

光谱和能谱法测定磷矿渣中放射性元素的含量和比活度

本文用红外光谱和X－射线衍射法研究了磷矿渣的基本成分,其主要相组成为玻璃体。用偶氮胂Ⅲ光度法测定了矿渣中铀和钍的含量,并用γ谱测定了放射性核素^226Ra,^232Th和^40K的比活度,为了解磷矿渣对环境的污染程度及其综合利用提供理论依据。     

红外碳硫分析仪分析生铁、矿石和焦炭中碳和硫

建立了红外碳硫仪分析生铁、矿石、焦炭中的碳和硫的测定方法 ,该法可用于样品中碳和硫测定 ,结果令人满意     

电感耦合等离子体发射光谱法测定烟道灰中的铟

铟是一种银白色稀有稀散金属,在地壳中的平均质量分数为0.000 01%,为了准确测定烟道灰样品中低含量的铟,通过对样品成分的初步分析,确定实验中溶解样品所用的酸及其比例。依次逐步加入HCl, HNO3, HF和HClO4(V∶V∶V∶V=15∶5∶2∶2),将样品完全溶解后,冷却至室温并移入分液漏斗,在HBr介质中,以溴化铵做盐析剂(溶液体积控制在25 mL左右);移取25 mL乙酸乙酯作为萃取剂和稀释剂,萃取液直接导入配备有机进样系统的电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES),选择In 230.606 nm为分析谱线,对烟道灰样品中的铟进行测定,从而建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定烟道灰样品中铟的方法。实验样品溶解后,采用萃取分离法消除基体元素及共存元素的干扰。通过对萃取酸度、萃取剂、萃取方法、盐析剂、分析谱线等条件试验,确定了最优的实验条件。铟的质量浓度在0.25~4.00 mg·L^-1范围内与其发射强度呈线性关系,校准曲线线性相关系数为0.999 3,检出限为0.03 mg·L^-1,测定结果的相对标准偏差(n=11)小于5%,回收率在92%~102%之间。按照上述试验步骤测定5个烟道灰样品中的铟含量,其测定结果与ICP-MS法比较吻合。另外,与现有的分析方法(EDTA滴定法、分光光度法、原子吸收光谱法、 X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法及质谱法等)相比,该法具有简便,快速,灵敏,准确度较高的优点,可用于铟含量在0.000 8%~0.10%之间烟道灰样品的批量检测。     

ICP-AES测定三元复合驱采出液中硅含量分析研究与应用

应用ICP-AES测定三元复合驱采出液中硅含量,选用Thermo Elemental ICAP 6300型电感耦合等离子体-原子发射光谱仪,选择251.6nm谱线,测得方法检出限为0.0111mg.L-1,加标回收率为91.0%—100.6%,相对标准偏差为0.58%,方法精密度、准确度较高,检测线性范围宽。该方法操作简便,测定速度较快,共存干扰元素少。当采出液中表面活性剂浓度在500mg/L以下时,对检测结果基本没有影响;矿化度较高的油田水及聚合物浓度大小对测定有影响,但经过处理后都能满足检测要求。可应用于三元复合驱采出液中硅含量的测定。     

Sono-oxidative desulfurization of fuels using heterogeneous and homogeneous catalysts: A comprehensive review

Recently, environmental pollution has increased significantly due to petroleum-based fuels widely used in vehicles. This environmental pollution is mainly due to the acidic SO₂ gas generated by the combustion of fuels and emitted into the atmosphere. SO₂ gas causes not only acid rain but also corrosion of metal parts of engines in vehicles. In addition, it functions as a catalyst poison in catalytic converters in exhaust system. Due to these damages, strict regulations have been introduced to reduce the amount of sulfur in fuels. As of 2005, the permissible amount of sulfur in diesel fuels in Europe and America has been limited to 10 and 15 ppm by weight, respectively.Due to the decreasing oil reserves in the world, high viscosity petroleums containing high sulfur and heavier fractions (i.e., low-quality oils) are increasing, thus making desulfurization difficult and leading to high costly process. Since time and economic loss are very important today, these two terms have to be reduced to a minimum. Recently, ultrasound wave in ODS shown as an alternative to HDS is utilized to further increase desulfurization in shorter times. Ultrasound wave locally creates high temperatures and high pressures (hot-spot theory) in liquid, causing the desulfurization reaction to accelerate further.In this review, the advantages and difficulties of oxidative desulfurization, the economics of ultrasound-assisted oxidative desulfurization are summarized and recommendations for improving the process are presented.     

磁流化床强化烟气脱硫反应机理研究

磁流化床对脱硫反应的强化作用分铁磁颗粒强化和磁场强化两方面.铁磁颗粒强化体现在铁磁颗粒对SO2脱除具有催化氧化作用;磁场强化,体现在磁场能增强Ca(OH)2的溶解度,从而增强Ca(OH)2浆滴的脱硫能力.磁流化床烟气脱硫的试验研究结果证实了上述分析的正确性.