燃煤锅炉烟气湿法脱硫废水中重金属及钙镁离子沉淀规律研究

燃煤锅炉烟气湿法脱硫废水中的重金属及钙镁等离子危害较大,开展其沉淀去除规律的研究有利于废水中有用元素的资源化回收和废水的回用。采用碱液沉淀法对脱硫废水进行分级处理,对沉淀产物采用SEM-EDS等手段进行表征。结果表明,采用氢氧化钙作为沉淀剂可以实现去除重金属、回收镁资源及去除氟化物和降低废水硬度等多种目标。在去除重金属离子的过程中,当脱硫废水pH值为9.0~9.5时,废水中的重金属离子可得到有效去除且达到污水排放标准,镁离子几乎没有损失,钙增加率也较低,仅为4.6%以下;将废水pH值调整为9.5~9.7可有效回收废水中的镁元素,镁的回收率在62%以上,回收效果较好。在碱性条件下,向废水中投加Na_(2)CO_(3)可有效降低废水中的钙离子和残留的镁离子,实现废水降硬的目标。不同pH值下沉淀物的SEM-EDS能谱显示,对脱硫废水进行梯级pH处理可以达到分级去除重金属污染物和回收镁元素的目标。通过对脱硫废水中重金属及钙镁结垢离子的沉淀规律研究,实现了废水的分质分盐有用成分的资源化回用,避免了产生杂盐危废造成二次污染的可能,达到了脱硫废水的零排放的目标。

活性焦脱硫脱硝的机理研究

采用质谱仪在线检测的方法,研究了不同组成的模拟烟气在活性焦上的吸附行为;并应用SEM、FT-IR、XPS、BET等手段表征了活性焦的结构性质。结果表明,活性焦脱硫脱硝性能与活性焦的孔隙结构和表面化学特性密切相关,孔容是决定污染物初期脱除率的主要因素;表面官能团则在污染物的化学吸附上发挥着重要作用,是吸附、催化的活化中心;二氧化硫较一氧化氮优先吸附在活性焦上;烟气中氧气或水蒸汽的单独存在对脱硫脱硝均不会有明显的影响,当烟气中同时存在氧气和水蒸汽时,活性焦的脱硫脱硝效果可明显改善;氨的存在既可将一氧化氮还原为氮气,又能增强活性焦脱除二氧化硫的效果。

电极用金属活性炭的催化制备与表征

采用催化活化法制备了含有不同种类和数量金属的金属活性炭，利用氮气吸附、扫描电子显微镜、定电流充放电等方法表征了金属活性炭的结构、形貌和电化学性能，并考察了金属种类和数量对活化烧失率以及活性炭形貌、孔结构、吸附性能和电容量的影响．结果表明，金属催化活化法有利于活性炭孔隙率的提高，在1．8nm以下的微孔和3．4～4．2nm范围的中孔数量增加幅度最为明显，但对孔径分布影响不大；金属活性炭的中孔以墨水瓶状孔隙为主，不利于对较大分子吸附质的吸附，但金属活性炭具有提供双电层电容和准电容的双层功效，是制作超级电容器电极的适宜材料．

掺锰活性炭的制备及其电化学性能

分别采用催化法和物理法制得含锰氧化物的中孔活性炭(AC-Mn)和普通活性炭(AC),表征了活性炭的孔容、孔径分布、碘值和亚甲兰值等主要结构、性能指标,并对以这两种活性炭为原料制得的电极进行循环伏安、定电流充放电和交流阻抗测定。结果表明:AC-Mn的收率和碘值分别比AC降低了28.9%和12.4%,但亚甲兰吸附值提高了19.8%。AC-Mn的中孔率显著提高,其中3.4nm^4.2nm的中孔增长率最大。AC-Mn电极比电容达93.8F/g,比未负载金属Mn的AC电极高近140%,显示出相对较高的能量密度和良好的准电容特性。

含铜活性炭电极材料的制备及电化学性能研究

以烟煤为原料,采用金属催化法制备了具有较大中孔率的含铜活性炭电极材料,测定、比较了氧化铜、普通活性炭和含铜活性炭为原料所制备电极的循环伏安、定电流充放电、交流阻抗等电化学性能,探讨了含铜活性炭电极的电容产生机理.结果表明,活性炭电极中含有适量的铜可与活性炭产生协同效应,表现出较好的功率特性、容量特性和较小的阻抗;添加硝酸铜20%(以铜计)的活性炭具有大电流放电的特性;添加硝酸铜40%(以铜计)的活性炭比容量可达92.5F/g,是无铜活性炭比电容量的2.35倍.

铜/活性炭复合材料的电化学性能研究

电极材料的开发与完善是提高电容器性能的主要途径之一.本文以烟煤为炭质原料、硝酸铜为添加剂催化制备了铜/活性炭复合材料,并对氧化铜电极、活性炭电极和铜/活性炭复合材料电极进行了循环伏安、交流阻抗和电压保持能力等电化学性能测试.结果表明,活性炭中含有适量的铜可与活性炭产生协同效应,铜/炭复合材料的电容量高于纯氧化铜电极和活性炭电极的电容量之和,含铜20%的活性炭比电容量可达67.5 F/g,是同样条件制得的无铜活性炭比电容量的1.72倍;含铜活性炭具有较好的循环性能、容量特性和较小的阻抗;但其开路电压的自保持性能有待进一步改善.

温室气体CO_2的分离技术

二氧化碳(CO2)是重要的温室气体,如何将CO2从混合气体中分离出来并加以合理利用,是消除温室效应的根本所在。按照不同的CO2分离方法,对其分离机理、分离状况和分离效果进行了详细的阐述;对CO2的分离和利用前景提出了自己的看法,以期发现CO2分离和利用双赢的新方法,并对生产实践能有所帮助。

活性焦干法联合脱硫脱硝的正交实验

采用正交实验,结合SEM和XPS等表征手段,研究了空速、温度、烟气中NO,SO2的浓度等因素对含氨活性焦硫容和脱硝量的影响.结果表明,NO和SO2之间存在着竞争吸附,SO2优先吸附在活性焦上;NO的脱除主要是NO和NH3的催化还原反应,SO2的脱除是活性焦的直接催化和部分硫铵的产生;影响脱硫脱硝的主要因素是反应温度;最佳工艺条件是:空速4500h-1、温度130℃、NO与SO2浓度分别为0.15%和0.10%,此时硫容为152.82mg/g,脱硝量为57.88mg/g.

活性焦脱硫脱硝脱汞一体化技术

概述了国内外脱硫、脱硝、脱汞及其联合处理技术的研究进展和应用状况,并对各种技术所具有的优势和存在的不足进行了评述。详细介绍了活性焦干法脱硫脱硝脱汞技术的机理和工艺特点,分析了采用活性焦进行干法脱硫脱硝脱汞一体化技术的技术优势和发展趋势。通过采用活性焦干法脱硫脱硝脱汞一体化技术处理模拟烟气和在工业上的应用成果,表明了活性焦联合脱除SO2、NO和Hg一体化技术的可行性。

活性焦脱硫脱硝的机理研究——烟气组成的影响

采用质谱仪在线检测方法,研究不同组成的模拟烟气在活性焦上的吸附行为,并应用SEM、XPS、BET等手段表征了活性焦的结构性质。结果表明,活性焦脱硫脱硝性能与活性焦的孔隙结构和表面化学特性密切相关,孔容是决定污染物初期脱除率的主要因素;表面官能团则在污染物的化学吸附上发挥重要作用,是吸附、催化的活化中心;SO2较NO优先吸附在活性焦上;烟气中CO2、O2或H2O的单独存在对脱硫脱硝均不会有明显影响,当烟气中同时存在O2和H2O时,活性焦的脱硫脱硝效果可明显改善。

多氯联苯污染与治理的研究进展

多氯联苯是最具代表性的环境持久性有机污染物,它具有结构稳定、毒性大、残留性和富集性高、不易降解等特点。在对多氯联苯的分子结构分析的基础上,介绍了其性质和对环境的污染状况,着重讨论了处理多氯联苯的方法,探讨了解决持久性有机污染物的发展方向。

功能化活性炭研究进展综述

综述了目前以活性炭为载体制备活性炭基催化剂的研究进展,分析了活性组分的种类、数量、粒径、活性炭的基体性质、活性组分的负载方法以及负载次序等诸多因素对功能化活性炭性能的影响,从中发现了成品活性炭负载活性组分时的固有缺陷,提出将纳米技术应用到活性炭的制备过程。

燃煤锅炉烟气石灰石湿法脱硫废水处理技术与应用

燃煤锅炉烟气石灰石-石膏湿法脱硫废水成分复杂,零排放治理难度较大。为达到资金、资源等投入与节能减排的综合效益,对于化学沉淀等梯级处理技术的实际应用需综合考量处理效率与技术成熟度并对投资与长期运行费用进行评估,从而确定合适的脱硫废水处理技术路线。基于燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫废水的特性和相应的废水排放标准,对脱硫废水的梯级处理技术进行综合分析,深度讨论不同技术路线的特点及其适应性,并结合实际应用的案例以探讨脱硫废水零排放处理技术的发展方向。在讨论脱硫废水特性的基础上,介绍包括三联箱法、膜处理法、蒸发结晶技术及烟道蒸发技术在内的典型脱硫废水处理技术,通过对不同技术的特点分析,指出预处理能够去除废水中的污染物,即对水的预处理是脱硫废水零排放处理的基础;浓缩减量是降低能耗和成本的关键,其可有效降低蒸发固化阶段的处理负荷和水的回收利用;蒸发固化是实现零排放处理的核心,其可以固体的形式固化脱硫废水中的杂质和盐分。通过对不同零排放工艺的应用分析及基于分级工艺的优化选择,建议企业应根据脱硫废水水质特点和后续处理工艺对进水的要求以确定合适的零排放技术路线。未来应侧重于提高废水和矿物盐的综合利用率,强化不同工艺的优势组合是未来脱硫废水零排放的发展方向。

煤基电极炭活化条件的研究

介绍了以煤为主要原料制备电极炭时活化条件对电极炭结构和性能的影响规律,采用碘吸附值、亚甲蓝值、比电容量等手段表征了电极炭的结构和性能。结果表明,当氮气流速约为80mL/min、水蒸气流量约为1.2mL/(h·g)、活化温度约为850℃、活化时间约为120min时,可制得性能优良的电极炭。

活性炭孔结构调节:理论、方法与实践

活性炭的吸附性能主要由其孔结构和表面官能团决定,尤其是孔结构对活性炭的性能有时甚至有决定性的影响。因此,根据用途与应用领域对吸附剂性能的要求定向制备具有特定孔结构的活性炭的方法具有重大的意义。通过对活性炭制备过程中孔结构调控方法研究状况的评介,以期对深入理解孔结构对活性炭的意义、阐释孔结构调控机理和方法有所帮助,进而指导制备具有要求结构和性能活性炭的生产实践。

中国活性焦烟气净化研究分析

根据973项目研究成果,结合文献资料,对中国活性焦用于烟气脱硫、脱硝和脱汞、以及联合脱除的研究现状,活性焦烟气净化工业应用情况进行了综述和分析,并提出了今后研发应用几点建议。

NH_3改性活性焦脱硝性能试验研究

为研究NH3改性对活性焦脱硝性能的影响,利用不同体积分数的NH3/H2O配比作为活化剂制备了一系列的活性焦,采用X光电子能谱(XPS)表征了活性焦的表面化学性质。在温度150℃条件下的固定床反应装置上,进行了活性焦脱除NO试验和NH3吸附容量试验。结果表明:添加NH3改性能够增加活性焦表面O元素和N元素的含量,并且能够明显提高活性焦的脱硝效率;活性焦的NH3吸附容量越大脱硝效率越高。试验结果证实了活性焦对NH3吸附是影响其选择性催化还原脱硝反应的关键步骤。

金属盐催化制备煤基中孔活性炭的研究

以烟煤为原料,分别采用硝酸锰和硝酸铜作为添加剂,催化制备了含有金属氧化物的中孔活性炭。用气体吸附法测定了活性炭的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值和亚甲兰值)。结果表明,添加适量的金属盐可提高活性炭的中孔率和孔容,添加量过大则易造成孔道堵塞、孔容下降,同时不同金属的催化结果略有不同,添加硝酸铜促进了孔径在1.5～2.0 nm范围内孔隙的发育。

煤基碳分子筛的制备及CH_4/N_2分离性能研究

以煤为原料,通过气相碳沉积法制备了CH4/N2变压吸附分离用碳分子筛,研究了苯沉积量对碳分子筛吸附性能的影响。用液氮吸附（77 K）、扫描电镜对碳分子筛孔结构及表面形貌进行了表征,结果表明：制备的碳分子筛（CMS-1）平衡分离系数大于5,比表面积SBET=251.5 m2/g,微孔孔容Vm=0.1178 mL/g,孔径主要分布在0.35~2 nm,能满足CH4/N2变压吸附分离要求。

烟气脱汞用活性炭制备及改性研究进展

针对国内外烟气脱汞用活性炭质材料的研究现状,从原料选择、活化方法、后处理改性方法 3方面综述了脱汞活性炭的制备及改性的工艺过程,并论述了不同方法制备的脱汞活性炭的汞脱除效果。结果表明:后处理浸渍法改性是目前脱汞活性炭制备及改性的常用方法,也是较为有效提高脱汞活性炭汞脱除效率的方法,主要包括金属氧化物改性、卤化物改性、金属卤化物改性、有机物改性,但后处理浸渍改性工艺过程复杂,不利于工业化应用,有效的新制备改性方法亟待开发。