燃煤过程中CaO固氟反应特性的模型研究

采用部分烧结晶粒模型建立了燃煤过程中CaO固氟反应的数学模型；并在WCT－1型热天平上对CaO固氟反应特性进行了试验研究，结果表明，CaO/HF反应对HF为一致，本征反应和产物层扩散活化能分别为18．73kJ/mol和32．46kJ/mol，分析了反应温度，HF浓度，煤颗粒微孔结构等对CaO转化率的影响，经与热重实验结果比较表明，计算值与实验值基本吻合。     

燃煤过程中CaO对氟析出的固定作用

通过XRD和热力学分析探讨了煤燃烧过程中CaO燃烧固氟反应与反应平衡过程。固定床燃烧试验表明 :在燃烧温度 1173K时 ,CaO对煤中氟析出的抑制范围在 13 6 1W %～ 80 4 4W % ,平均为 4 7 5 3W %。d 15 0mm×10 0 0mm流化床燃烧试验表明 :流化床燃烧时 ,CaO对煤中氟析出的固定作用比固定床燃烧效果明显 ,石灰石的添加量和粒度对固氟效果有显著的影响。对于本试验 ,0 2mm～ 1 0mm粒度的石灰石固氟效果最佳 ,在Ca F =6 0～ 70时 ,脱氟率可达到 6 6 7W %～ 70 0W %。在燃煤过程中添加CaO或石灰石具有固氟固硫的双重作用。     

煤颗粒燃烧的孔隙特性研究

以实验为基础,系统研究了典型煤种燃烧时的颗粒孔隙过程。采用低温吸附法和电子显微图像计算机法测量了煤燃烧过程中的颗粒孔隙,获得了颗粒孔径分布和孔形分布等孔隙特性,建立了煤颗粒燃烧的微孔效应和亚微孔效应理论。     

烧结程度对CaO固硫反应转化率及动力学参数的影响

The conversion and kinetic parameters of desulfurizors of CaO of different particle agglomeration degree are investigated with themogravimetric method (TG). The results showed that the CaO particle agglomeration degree increases when CaO calcined temperature or time increases. The dusulfurizors that have higher particle agglomeration degree have low conversion in the desulfurization reaction. The kinetic behavior of desulfurization can be explained by a grain model. The activity energies of suface reaction (Ea) and of product layer diffusion (Ep) were determined by using the grain model. The overall rates of desulfurization are controlled initially by surface chemical reaction, and then shift to product layer diffusion control. The activity energy of surface reaction (Ea) enhances when the CaO particle agglomeration degree increases.     

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。     

用于流化床燃烧脱硫的石灰石固硫反应模型

在模拟流化床燃烧脱硫气氛和温度条件下，建立了石灰石煅与固硫反应同时进行的数学模型。描述了两反应过程之间的相互影响及石灰石内部晶粒大小、孔隙率和运行参数对反应过程的影响。模型的合理性通过理论计算和实验结果的比较得到验证。     

胜利褐煤燃烧中未反应残留物结构特性及铁的添加效应

利用TGA确定胜利褐煤盐酸脱灰煤和添加铁组分脱灰煤的着火温度,在着火温度进行燃烧反应,收集燃烧反应一定时间后的未反应残留物,利用FT-IR、XPS、XRD和Raman等对其进行表征,研究了胜利褐煤燃烧过程中铁的影响规律。结果表明,铁的加入降低脱灰胜利褐煤的着火温度,当添加量为3.50%时,着火温度降低的幅度最大。在着火温度燃烧反应一定时间后未反应残留物的FT-IR表明,其有机官能团结构无显著变化,说明铁的添加并不影响其有机官能团结构特性,有机官能团不会对燃烧性能产生太大的影响。添加铁使SL+在燃烧过程中未反应残留物结构芳香度下降,晶面间距增大,晶体结构中缺陷位相对增加,石墨化程度降低,烷基侧链增多,碳氧结构迅速减少,说明铁组分的加入改变了其燃烧过程中碳氧结构转化特性,抑制了石墨化转化速率与程度,即在燃烧反应过程中改变了其未反应残留物的微结构,从而改变了其反应历程,加速燃烧反应速率。     

煤中可溶有机质对煤的孔隙结构及甲烷吸附特性影响

采用四氢呋喃对临涣7煤和祁南3煤进行微波辅助抽提,进行了原煤和残煤等温吸附实验和低温氮气吸附测试,对比分析了抽提前后原煤和残煤的甲烷吸附量和比表面积、孔分布情况,并理论测算煤中可溶有机质吸附溶解甲烷量.结果表明,残煤的甲烷吸附能力低于原煤;抽提后,煤的比表面积和总孔体积增大,平均孔径减少,影响煤吸附气体能力的主要孔径为1.7~5.0 nm,且该范围内的孔数有不同程度的增加;压力为0.1~5.0 MPa时,两煤样中可溶有机质吸附溶解的甲烷量分别为0.45~4.22 mL/g、0.69~4.99 mL/g,最大吸附量分别占到原煤最大吸附量的30%和38%.分析认为,煤中可溶有机质占据部分煤中孔隙,影响煤孔隙结构,同时,在压力的作用下,甲烷可以溶解和吸附煤中可溶有机质.     

石灰石/石膏法烟气脱氟反应的动力学研究

对石灰石/石膏湿法烟气脱氟反应过程进行了描述,建立了基于双膜理论的CaCO3 HF反应动力学模型,并对模型进行了计算和分析,考察了反应温度、反应时间、HF气相分压、Ca/F摩尔比等因素对反应的影响。结果表明,CaCO3颗粒的转化率和脱氟率随着反应温度、反应时间、HF气相分压的增加而增加,Ca/F摩尔比对脱氟率有重要影响,双膜理论模型可较好地描述石灰石/石膏湿法脱氟反应的动力学行为。研究结果对于典型的湿法烟气脱硫技术的气态氟化物的脱除机理研究和为开发统一的燃煤污染物控制技术具有指导意义。     

用于流化床燃烧脱硫的石灰石的反应活性评价和测试研究

对用于燃煤流化床燃烧脱硫的脱硫剂石灰石的反应活性进行了研究，提出了易于进行数学处理的石灰石硫盐化模型，得出了评价石灰石反应活性的两个指标－最大转化率和反应速率常数。研究方法除采用了传统的热天平法和鼓泡流化床外，还根据循环流化床燃烧技术的特点，发展了提出了湍流床法和石英棉法，并进行了不同试验条件下的实验研究，对不同反应活性温度技术进行了试验比较。     

烷基苯类化合物气相色谱保留指数与分子结构的相关性研究

利用分子力学和量子化学方法计算出烷基苯类化合物的分子结构描述参数,用逐步回归法建立烷基苯类化合物在不同极性色谱柱上的QSRR模型。烷基苯类化合物在不同极性色谱柱上的气相色谱保留指数与其分子结构描述参数之间具有较好的线性关系。建立了在不同极性色谱柱上的烷基苯类化合物的色谱保留QSRR模型,并预测烷基苯类化合物的色谱保留值,结果具有较好的稳定性和准确性。     

煤的孔结构特征对水煤浆性质的影响

本文选用１７种不同变质程度的中国煤，详细研究了煤孔结构特征对煤浆性质的影响。发现煤孔体积通过影响煤在分散体系中的吸水性，从而影响煤之成浆性。但由于不同变质程度煤表面亲水性的显著差异，煤孔体积在影响煤成浆性的能力方面差别很大，这使得煤吸水性和浆体最高煤浓度与煤孔体积并不存在直接的相关性，而是取决于煤孔体积Ｖ和以煤－水接触角（θ）的余弦值表示的煤表面亲水性因子的乘积，即煤之有效孔体积：Ｖ×ｃｏｓ（θ／     

大比表面积炭质吸附剂的表面及孔隙发展

以石油焦为原料研究了采用KOH活化法制备大比表面积炭质吸附剂时表面及孔隙的发展。实验发现虽然KOH加入量 ,水乙醇溶液中乙醇含量和提高热处理终温以及延长热处理时间都使比表面积增大 ,但是水乙醇加入总量的增加则导致比表面积下降。KOH加入量以 60～ 75%为宜 ,此时其利用率在 40 0m2 g以上。孔隙分布研究表明水乙醇加入总量 ,乙醇含量和热处理温度的提高都使 1～ 2nm微孔孔容及其在 1～ 2 0nm微孔孔容中所占比率增加。实验发现大比表面积炭质吸附剂的比表面积与碘值之间存在一定相关性。由于碘值不存在N2 吸附BET比表面积的过高估计现象 ,因而这给用碘值来更合理评价大比表面积炭质吸附剂的相对吸附能力提供了可能。     

淬火温度对聚偏氟乙烯形态结构的影响

用透射电子显微镜（ＴＥＭ）和傅里叶交换红外光谱（ＦＴＩＲ）等方法研究了结晶温度对聚偏氟乙烯（ＰＶＦ２）晶相结构的影响．结果表明，从ＰＶＦ２熔体高速淬火到较低温度等温结晶可直接生成β相结晶，临界淬火温度为３０℃．淬火温度在４０—７０℃时，α和β相共存．当淬火温度较高时（８０—１５０℃），生成α相结晶．在淬火温度高于１６５℃时，则得到ＰＶＦ２的γ相结晶．在临界温度以下淬火的ＰＶＦ２薄膜含有β相微晶，而高于临界淬火温度时则生成α相或γ相的片晶或球晶结构．     

采用一体化燃煤添加剂的燃烧中固硫作用研究

针对五个不同煤种 ,研制出与之相匹配的催化燃烧及固硫一体化添加剂 ,采用高温定硫仪对其燃烧固硫效果进行了评价 ,考察了温度、Ca S摩尔比等影响因素 ,并着重讨论了一体化添加剂中催化燃烧组分的协同固硫作用。结果表明 ,一体化添加剂中的金属催化组分对CaO固硫具有较大的协同促进作用 ,固硫作用适宜的Ca S摩尔比因而可适当降低 ,一体化添加剂在燃烧固硫方面比传统单一组分固硫剂更具优越性 ,从而使催化燃烧和燃烧固硫两个过程有机地结合在一起。     

色谱柱极性和柱温对氯苯类物质保留时间及灵敏度的影响

考察了使用强极性的色谱柱DB-WAXTRE和弱极性的色谱柱DB-5分离3种氯代苯类物质时,其色谱峰保留时间与柱温的关系,建立了3种氯苯在不同的色谱柱间柱温变化相同幅度时保留时间的函数方程式.对二氯苯的柱温-灵敏度曲线峰值中线两侧几乎对称,但每种组分的灵敏度峰值出现所需的柱温不同,在不同的色谱柱上也不同.采用弱极性的DB-5色谱柱,程序升温时氯苯、二氯苯、三氯苯检出限可分别达到0.05、0.08、0.04 ng(进样量为1μL).