镁基助熔剂对高灰熔点煤灰熔融影响的机理

通过向高灰熔点淮南煤灰中添加不同质量分数的镁基助熔剂,研究镁基助熔剂对高灰熔点煤灰熔融特性的影响及其机理.结果表明:对于淮南煤灰,镁基助熔剂的理想添加质量分数为5%,能使煤灰熔点降低到1 350℃以下;通过XRD分析和SEM验证得知,耐熔矿物质莫来石是导致淮南煤灰熔点较高的原因;Mg2+与莫来石发生反应,生成了堇青石和尖晶橄榄石等易熔矿物质,导致灰熔点降低;通过研究莫来石的稳定性推断出,作为电子给予体的Mg2+易于从活性较大的O(7)和O(13)进入莫来石晶体,造成化学稳定性较弱的Al(1)—O(13)和Al(8)—O(13)共价键的断裂,引起硅酸盐网络中2个Si原子之间的距离增大,促使莫来石晶体晶格重组.

钙基吸收剂脱除SOx过程中SO3吸收量的测量方法

在钙基吸收剂脱除SO3的过程中,由于SO3的反应活性强,造成SO3实时测量误差大。将脱硫产物中无机硫含量的离线分析与SO2吸收的在线测量相结合,开发一种钙基吸收剂对SO3吸收量的高精度测量方法。脱硫产物中无机硫的测量包括CaSO3的氧化与Ca SO4的分解2个环节,分别通过热重实验与产物表征,检验在设置条件下Ca SO3氧化与Ca SO4分解的程度,证明该SO3测量方法的可行性。误差分析表明该方法测量钙基吸收剂对SO3的吸收量具有较高的精度。

二次热解对污泥热解产物影响的研究

针对上海市污水污泥,以提高热解气体、抑制热解焦油为目标,利用两段固定床反应器,研究二次热解温度对污泥一次热解挥发分的热解特性的影响。利用气相色谱定量研究不同二次热解温度下热解气中H2、CO、CO2、CH4的含量变化。利用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪(GC×GC-TOFMS)定性研究不同二次热解温度下热解油化学组分。结果表明:二次热解温度高于600℃时,热解气体产率明显增加,液体产率明显减少。这表明,在仅改变上段固定床二次热解温度的条件下,一部分污泥热解油通过高温二次热解转化为气体。其中CH4是受二次热解影响最大的气体,相比于一次热解,当二次热解温度高达700℃时,CH4的累计释放量增加了7.0倍,这表明热效应明显促进了污泥热解挥发分的脱甲烷反应。为了更好地揭示污泥热解油转化成热解气的机理,运用GC×GC-TOFMS分析污泥热解油中上千种化合物。我们猜测长链脂肪含氮化合物主要通过脱甲烷反应产生CH4。酮类通过脱羧反应生成CO。

工业烟气SO_(3)吸收脱除性能研究

燃用高硫煤和安装选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)装置会引起烟气中SO_(3)浓度增加,带来设备腐蚀与环境污染问题。分别以Ca(OH)_(2)和Na_(2)SO_(3)为吸收剂,通过数值模拟研究吸收剂脱除工业烟气中SO_(3)的性能,讨论Ca(OH)_(2)/Na_(2)SO_(3):SO_(3)、SO_(3)浓度和降温历程对SO_(3)脱除的影响。结果表明,在SCR脱硝装置后加入2种吸收剂均能有效脱除SO_(3)。在烟气降温过程中,加入吸收剂后,SO_(3)的脱除率和吸收剂总转化率均呈现初期快速增长、后期缓慢增长的趋势。Na_(2)SO_(3)对SO_(3)的脱除性能明显优于Ca(OH)_(2)。Ca(OH)_(2)/Na_(2)SO_(3):SO_(3)增加、原始烟气SO_(3)浓度高、吸收剂加入位置烟温高均可以提高SO_(3)脱除率。其中增加Ca(OH)_(2)/Na_(2)SO_(3):SO_(3)效果最为显著,SO_(3)脱除率为90%以上。虽有烟气中其他组分的竞争反应影响,吸收剂对吸收SO_(3)的选择性在0.9左右,但吸收剂的转化率较低,在10%左右。

热黏熔颗粒团聚的实验模拟

针对流化床内颗粒受热产生黏性及由此引发的团聚、失流化现象,利用低温模拟物聚乙烯颗粒在二维内循环流化床实验台内对床内颗粒受热团聚过程进行实验模拟,找了颗粒团聚成长规律。通过分析不同工况下的团聚物质量占物料总质量的比例,找出影响颗粒团聚的因素。实验表明,流化床内颗粒团聚过程分为两个主要阶段:成核阶段及黏性核快速长大并破碎阶段。流化床运行温度存在一高一低两个临界点,当温度低于较低临界点时,床内颗粒平稳流化,无团聚现象出现;当温度高于低临界点低于高临界点时,床内颗粒出现部分团聚;当温度高于高临界点时,床内颗粒迅速出现大范围团聚,因此将低临界点定义为第一临界温度,高临界点定义为第二临界温度。较低床温、合理流化风速配比、高非黏颗粒比例都对颗粒团聚有显著抑制作用。