磁流化床烟气脱硫过程中S(Ⅳ)的氧化

研究了磁流化床烟气脱硫过程中铁磁颗粒和外加磁场对S(Ⅳ)氧化反应的促进作用.进行了两组实验:(1)磁流化床烟气脱硫实验.测定脱硫产物成分,分析流化床的床料和外加磁场的强度对S(Ⅳ)氧化反应的影响;(2)Fe(Ⅲ)溶液SO2吸收实验.测定溶液的SO2吸收性能,确定S(Ⅳ)氧化反应的机理.实验结果表明:磁流化床以石英砂为床料时,未发生S(Ⅳ)的氧化反应;以铁磁颗粒为床料时,发生S(Ⅳ)的氧化反应.并且,S(Ⅳ)的氧化反应程度随溶液中Fe(Ⅲ)浓度的增加和外加磁场强度的增加而增强.     

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.     

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。     

城市下水污泥和煤/LPG在循环流化床上的混烧试验研究

在高6000 mm、直径300mm的循环流化床上进行了含水率为79％的湿污泥与煤／石油液化气(LPG)的混烧试验。试验结果表明:无论用煤还是LPG作为辅助燃料,试验都能在设定的工况条件下稳定运行;向炉内加入石灰石的量达到钙硫摩尔比为3．4∶1时,二氧化硫和氯化氢的排放达标,脱硫效率和脱氯效率分别为75％和94％;在试验中, 烟气中NOx排放、烟气中汞含量和二恶英类排放都不超标;试验产生的飞灰含碳量低,飞灰中痕量元素的浸出毒性不超标;计算表明,如果利用余热干燥污泥和预热空气可有效地减少辅助燃料的消耗量。     

改性石灰中温流化态干法争化HCl的试验研究

微量的NaOH、Na2CO3、KOH和K2CO3以特殊方式添加到石灰类物质中以后形成改性石灰类吸收剂.在310～430℃温度段的流化床反应器内对净化HCl气体效果的试验研究结果表明:(1)改性石灰类吸收剂对HCl的净化效率较纯石灰类高,并且净化效率随反应温度上升而上升;(2)使用改性CaO和Ca(OH)2做吸收剂的流化床反应器对HCl具有较高的净化效率(＞90%),以流化态运行方式对烟气中的酸性气体实施干式净化,可以达到排放标准;(3)碱性添加物处理后的CaO和CaCO3在一定条件下可与Ca(OH)2竞争,有望替代后者用作干式吸收剂.     

污泥在循环流化床炉内的燃烧和污染排放特性

本文介绍了在１００吨／日循环流化床垃圾焚烧炉上进行的工业污水处理厂干化污泥和城市污水处理厂干化污泥焚烧结果。对焚烧产生的烟气中的污染物烟尘、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、汞、镉、铅和二恶英等排放浓度所进行的测试结果表明,采用循环流化床炉焚烧干化污泥,在炉内加石灰石情况下,烟气排放能达到我国生活垃圾焚烧污染控制标准。     

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.     

一种半干法烟气脱硫灰利用的新工艺

半干法烟气脱硫灰所含的大量亚硫酸钙导致脱硫灰处置和利用困难,制约了半干法烟气脱硫技术的推广.本文提出一种半干法烟气脱硫灰热分解制取高浓度二氧化硫联产氧化钙的的新方法.通过文献调研结合某电厂脱硫灰的热重特性,确定本工艺中关键反应的特征温度.针对新工艺的技术难点提出解决方案即采用高温固体热载体作为脱硫灰分解热源,脱硫灰两级...     

活性矾土吸收高温烟气中二氧化硫机理研究

活性矾土对高温烟气中二氧化硫具有显著的脱除效果。本文利用模拟高温烟气对此进行了研究,结论为贫氧高温时,活性矾土主要依靠吸附对二氧化硫进行脱除,且较低二氧化硫浓度（500 ml/m3）及较高温度（800℃）下,活性矾土吸收二氧化硫效果明显。本文同时对吸附参数进行了计算。     

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。     

CaO脱硫化学反应速率与气体扩散速率对比

区分氧化钙脱硫反应中的化学反应动力学速率与二氧化硫、氧气分子的扩散速率是一个难题。通过系列样品的TGA实验,在简化假设的基础上找到了CaO颗粒脱硫反应中的化学反应动力学速率与二氧化硫、氧气分子的扩散速率的变化规律。实验结果表明:化学反应速率和二氧化硫、氧气分子的扩散速率随着反应温度的上升、脱硫剂颗粒粒径的降低和氧化钙纯度的提高而提高。适当提高脱硫反应温度、最大限度地降低颗粒粒径是提高氧化钙脱硫反应速率的主要措施。     

煤直接制甲烷系统的热力学分析

通过Ca基吸收剂的引入,将煤的气化反应、甲烷化反应和CO₂吸收反应集成在同一反应器内,形成煤直接制甲烷系统,可缩短传统煤制甲烷系统流程,提高转化效率。分析了热力学平衡状态下温度、压力、Ca/C比和H₂O/C比对气体产物产量的影响。结果表明降低反应温度和提高反应压力有利于甲烷的产生,而Ca/C比和H₂O/C比的选取存在最优值,得到了煤直接制甲烷体系较为适宜的反应条件为:500～700℃,5～10 MPa,Ca/C=0.5,H₂O/C=1。     

准东煤灰沉积与无机元素迁徙特性研究

本文在一维沉降炉实验系统中进行准东煤燃烧实验,在沉降炉底部不同烟气温度处采用沉积取样探针收集灰样,采用低压撞击器(DLPI)与水冷稀释取样探针收集微细颗粒物,并采用扫描电镜(SEM)与X射线能谱仪(EDS)对灰样及细颗粒物进行分析获得准东煤燃烧过程中灰沉积特性与微细颗粒物形成机理,进而得到Na、Ca及S的迁移规律及其在结渣过程中所起作用。结果表明,准东煤中Na、Ca一共分为两类,一部分Na、Ca与硅铝结合形成硅铝酸盐,在燃烧过程中不可气化;剩余含Na、Ca化合物释放到烟气中并与S结合形成气相Na2SO4与CaSO4。随着烟气温度降低,Na、Ca的硫酸盐一部分在灰颗粒表面凝结,一部分形成气溶胶颗粒直接释放到大气中或发生团聚黏附在灰颗粒表面。     

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。     

流化床锅炉的燃尽程度

一、前言 本文利用燃烧煤矸石的130(T/h)流化床锅炉的实验数据,分析扬析颗粒的燃尽,以探讨提高流化床锅炉效率的途径。由于飞灰在悬浮段内的停留时间很短,悬浮段的烟气温度又不高,飞灰在悬浮段的燃尽是有限的。一般情况下,飞灰含碳量接近于颗粒从流化床中扬析时的含碳量。     

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。     

双流化床煤气化试验研究

建立了一套3米高的双流化床煤气化试验装置,煤在鼓泡流化床中热解气化,生成的半焦送入循环流化床中燃烧,两床间采用气动控制阀连接.分别采用神华烟煤、龙口褐煤和大同烟煤进行了试验.煤中的碳转化成煤气和烟气的总转化率达到90%以上;冷煤气效率随着窄气/煤比的提高而增加;采用神华煤时焦油产率可达到1.5%;采用龙口褐煤时气化效果较好,在气化炉空气/煤比为0.3 kg/kg时,冷煤气热值为10.7 MJ/Nm3,冷煤气效率为48%.经过分析计算,龙口褐煤产生煤气中的可燃成分主要来自热解.     

过氧化氢溶液增湿Ca(OH)2脱硫的实验研究及微观机理分析

在小型喷雾气流反应脱硫实验台上研究了不同浓度过氧化氢溶液增湿Ca(OH)2的脱硫效果,并收集了典型工况脱硫产物样品进行微观分析.结果表明,采用过氧化氢水溶液增湿Ca(OH)2脱硫时,其脱硫效率随着过氧化氢水溶液浓度的增加而有较大的提高,提高幅度达15％～20％.通过对脱硫产物样品的XRD和SEM分析表明,随着过氧化氢水溶液浓度的增加,脱硫产物中未反应的Ca(OH)2明显减少,生成的硫酸钙和亚硫酸钙含量增加,而且生成了更多更稳定的CaSO4.同时生成的硫酸钙减少了脱硫产物在脱硫剂颗粒表面的沉积和孔隙堵塞,有利于提高脱硫效率和改善半干法烟气脱硫产物的品质.     

TiO_2对Na_2CO_3/Al_2O_3吸收剂流化床反应特性的影响

碱金属基吸收剂干法脱除燃煤烟气CO_2技术日益受到学术界的关注,其中钠基吸收剂廉价易得、经济性好,但碳酸化反应活性低。本文将Na_2CO_3负载于活性氧化铝并掺杂TiO_2改性,利用CO_2吸收/解吸流化床试验装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基二氧化碳吸收剂的流化床反应特性。结果表明:TiO_2对Na_2CZO_3/Al_O_3在流化床中的碳酸化反应特性提升明显,反应时间缩短、反应速度提高、CO_2吸收量增加;碳酸化反应产物为NaHCO_3和Na_5H_3(CO_3)_4;TiO_2对再生反应影响甚微;且TiO_2在反应前后性状稳定,无副产物生成。尽管如此,TiO_2的掺杂量应控制在一定的范围内以避免吸收剂微观结构恶化而阻碍反应。     

温度对脱硫剂钙利用率和蒸汽活化效果的影响

在中温烟气脱硫过程中,蒸汽活化对于提高脱硫剂的钙利用率和脱硫效率起到了显著的作用。为了确定温度对于蒸汽活化效果的影响,研究了200～800℃的蒸汽温度范围内钙利用率的变化,给出了合适的蒸汽活化温度。进而分别在400、600、800℃条件下研究了脱硫反应温度与蒸汽活化温度的关系,提出了中温循环流化床烟气脱硫的适用温度范围。