Ce、Zr共掺杂提高Cu-ZSM-5催化分解NO性能及抗K中毒能力

将NO在Cu-ZSM-5催化剂的作用下直接分解为环保、清洁的N 2和O_(2)是最具经济效益的脱硝手段。高温烟气中存在大量的碱金属,但碱金属会使催化剂催化活性降低、使用寿命大大缩短,并使催化剂造成不可逆的失活。通过离子交换法制备MZ5催化剂(M=Cu、Ce、Zr、CuCe、CuZr、CuCeZr),采用初湿浸渍法将K离子负载到MZ5催化剂。脱硝实验结果表明:在最佳反应温度550℃下,相比于CuZ5,CuCeZrZ5催化剂的NO转化率由原来的53%提高到58%,KCuCeZrZ5催化剂的NO转化率由53%降到52%;相比于KCuZ5,KCuCeZrZ5催化剂的NO转化率由39%提高到52%。采用ICP、SEM、XRD、BET、XPS、H_(2)-TPR和O_(2)-TPD等表征手段对催化剂元素含量、微观形貌、骨架结构、孔隙规律、铜物种种类、化学吸附氧、铜离子还原温度和活性物种中氧气的脱附温度等进行分析。结果显示:Ce、Zr的引入不会对催化剂的骨架结构、结晶度和晶粒尺寸造成损伤;Ce、Zr的引入促进催化剂形成更多的氧空位和活性成分{Cu—O—Cu}^(2+),并增强催化剂的储氧和氧运输能力。当K^(+)引入后,KCuZ5催化剂的脱硝活性明显降低、孔隙结构恶化以及K^(+)与活性成分{Cu—O—Cu}^(2+)结合迁移形成CuO;K^(+)优先与Ce物种结合,进而有效保护ZSM-5的三维交叉孔道结构,减缓Cu^(2+)迁移形成CuO以及促进活性成分{Cu—O—Cu}^(2+)与{Cu—□—Cu}^(2+)之间的氧化还原循环。

掺混城市污泥对神木煤成浆特性的影响

将城市污泥以不同质量比掺入神木煤制备污泥煤浆,利用安东帕C-LTD80/QC型旋转流变仪考察了污泥掺混质量比(α)对污泥煤浆的最大成浆浓度、流变性、触变性和稳定性等成浆特性的影响。借助FTIR和SEM表征煤、污泥及水煤浆,探讨掺混城市污泥影响神木煤成浆性能机制。结果表明:水煤浆及污泥煤浆流变特性均符合幂定律模型τ=Kγn,随着α的增大,污泥煤浆表观黏度增大,最大成浆浓度降低,浆体流变性指数n减小,剪切稀化特性明显,浆体更加趋向于假塑性流体;同时,α的增大也会使得浆体触变环面积增大,进一步导致浆体触变性增强;此外,加入污泥制备的污泥煤浆,浆体产生沉淀时间明显延长,其析水率与相同成浆浓度下的水煤浆的析水率相比明显降低,说明适当的污泥掺混量有利于改善浆体的稳定性。通过FTIR及SEM分析可知,污泥填充了煤粉颗粒之间的空隙,在浆体内部形成较强的空间结构,这种作用是导致掺混污泥后浆体的表观黏度增大、最大成浆浓度降低、稳定性提高的主要原因。在尽可能提高污泥掺混比例的条件下,当α为0.12,污泥煤浆的最大成浆浓度为60.42%时,浆体的成浆性能良好,满足工业要求。

焦粉与秸秆混合成型燃料等温燃烧特性研究

利用自制的恒温热重实验装置对焦粉与秸秆混合成型燃料进行等温燃烧试验,分别研究了焦粉与秸秆掺混比为90∶10、85∶15、80∶20、75∶25、70∶30时,在800℃、900℃、1000℃下的燃烧特性,并根据等温燃烧法得到成型燃料的反应动力学参数。结果表明:温度上升和秸秆比例增加都会使燃料的燃烧速度加快,燃尽时间显著减少;5种混合成型燃料等温燃烧的反应级数在0.9~2.0;反应活化能和指前因子都随着秸秆掺混比例的增加而降低,从25%增加到30%时两者会有一个大幅度降低的突变。

基于AHP-EWM的甲醇与传统锅炉燃料对比分析

在“双碳”目标背景下,环保要求日益严格,甲醇作为公认的高效清洁低碳燃料越来越受到重视。为分析甲醇用于锅炉燃料的可行性,建立了甲醇、煤、柴油、天然气作为锅炉燃料的综合性评价模型,通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)、熵权法(entropy weight method,EWM),考虑节能性、环保性、经济性以及社会性4个指标,在各指标重要程度不同的5种情景下进行综合评价,得出以下结论:甲醇的节能性优于其他燃料,环保性及经济性与天然气相当,社会性方面仅次于煤,是柴油3.2倍、天然气的2.2倍;在重要性方面,环境因素第一,经济因素与节能因素其次,社会因素重要性最弱(情景3);甲醇作为锅炉燃料的综合评价得分为0.3186,与天然气(0.2929)、煤(0.2324)、柴油(0.1561)相比具有较大优势。

Pd-Cu催化剂上吸附O强化甲烷活化机理研究

甲烷催化燃烧相比较传统燃烧有燃烧温度低,清洁以及高效的优点,在天然气汽车、固体氧化物燃料电池等多个领域具有较好的应用前景。为了揭示甲烷在不同掺杂比的Pd-Cu团簇上的脱氢机理,本研究采用密度泛函理论(DFT)对CH_(4)^(*)在不同团簇上的直接脱氢和O辅助脱氢进行计算。计算结果表明,Pd原子的掺杂提高了Cu(111)表面的吸附能力,在直接脱氢过程中,Pd的掺杂不仅使能垒由2.56 eV降低到2.43 eV,而且使速率控制步骤由CH^(*)+^(*)→C*+H^(*)变为CH_(4)^(*)+^(*)→CH_(3)^(*)+H^(*)。预吸附O能够显著降低甲烷脱氢的能垒,速率控制步骤均为CH_(4)^(*)+O^(*)→CH_(3)^(*)+OH^(*),甲烷在团簇上O辅助脱氢的最高能垒的大小为Cu(111)(1.56 eV)>Pd6Cu(111)(1.44 eV)>Pd_(2)Cu(111)(1.38 eV),Pd的添加对于直接脱氢和O辅助脱氢的性能都有所提升。

污泥与煤泥混烧对重金属固留特性的影响

针对污泥与煤泥混烧时重金属(Pb、As、Cu、Cr、Cd)的迁移特性以及在混烧条件下矿物质对重金属固留效果的影响,利用电热管式炉并结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)等表征分析手段,研究不同燃烧条件下污泥与煤泥单独燃烧及多比例混烧过程。结果表明:污泥单独燃烧时,As的挥发率随温度升高而上升,Pb、Cu、Cd、Cr的挥发率在700℃时达到顶峰,在700~900℃时随着温度升高而下降。对于煤泥,Pb、Cr的挥发率随温度升高逐渐上升,Cu的挥发率随温度升高呈现先下降后上升的趋势,700℃时达到最低点,Cd的挥发率则相反。对于污泥-煤泥耦合燃烧过程,污泥-煤泥在5∶5掺混比条件下重金属固留率相比于2∶8及8∶2掺混比条件有所提升,5∶5掺混比条件下900℃燃烧温度时污泥-煤泥中矿物质交互作用对Pb、As、Cu、Cr和Cd实际残留率相比理论值分别提高了148.9%、5.8%、28.6%、112%和75.7%。混烧过程中重金属的固留主要受到矿物组分之间所发生的交互作用的影响。其中,对于单组分燃烧条件,SiO2、Al2O3、Fe2O3易与重金属反应生成难挥发化合物并在灰渣中赋存;而混烧过程可以促进硅铝酸盐及含铁化合物的分解,进而在大量生成SiO2等化合物的基础上,促进重金属残留率的提升。

Mg-MOF-74及其复合材料的制备与脱汞性能研究

采用溶剂热法制备MOFs材料Mg-MOF-74,并探究溶剂体积和质液比对制备过程的影响,并基于利用溶胶凝胶法所获得的铁基改性生物焦FeCeCu/BC,分别通过物理混合法、共热解法、溶胶凝胶法和原位生长法制备功能化修饰的MOFs基改性生物焦复合材料,并分析样品的脱汞性能和结构特征,利用吸附动力学模型对其吸附机理及关键作用机制进行探究。研究结果表明,提高溶剂体积和质液比均会使Mg-MOF-74结晶情况及孔隙结构变差,且其自身脱汞性能不佳;对于MOFs基FeCeCu/BC复合材料,溶胶凝胶法和共热解法所制备获得的复合样品脱汞性能最佳,分别比铁基改性生物焦提高29%和17%;Mg-MOF-74在复合材料中起到促进热解、改变孔隙结构的作用;复合材料的脱汞过程是物理吸附与化学吸附、外部传质与内部扩散共同作用的结果。

微波辐照球形煤焦间的电场强化效应

微波等离子体在材料处理及能源环境等领域有着广泛的应用,但微波辐照球形煤焦颗粒影响电场强化效应的因素目前并不明确。通过建立电磁波频域固体传热耦合模型,研究了2个球形煤焦颗粒间的电场强化效应。结果表明:当2个颗粒接触点处的表面法线和电场方向之间的夹角从40°增加到50°时,微波的入射角达到了煤焦界面的临界入射角,电场强化效应出现骤降;微波在球形煤焦颗粒内的穿透深度对电场强化效应起决定性作用;球形煤焦颗粒间的电场强化效应最佳条件是小间距而不是无间距。

循环流化床烟气脱硫机理研究

对影响脱硫效率的关键因素进行了分析，同时进行了实验验证．认为水分的蒸发是主要影响因素，而流化床的运行温度和床内的相对湿度则是影响循环床脱硫效率的主要运行参数．对排烟循环流化床的床料进行了电镜扫描分析，结果表明，床料的再循环，一方面为脱硫剂的再循环提供了载体，另一方面，扩大了脱硫反应的面积。

烟气中的凝结水对SO_2浓度测量的影响

用SOA 306型红外气体分析仪测量了两种不同SO2浓度的标准气通过一定水容积后SO2浓度及响应时间的变化,讨论了实际烟气中水蒸汽的凝结对浓度测量精度的影响。结果表明,烟气通过一定水体积后,SO2浓度明显降低,响应时间大大延长;实际烟气中的水蒸汽凝结对SO2浓度测量的影响不容忽视,当SO2浓度较低时影响更为严重。只有严格对样气进行脱水预处理,保证采样管路上不发生水蒸汽凝结,才能获得可靠数据。

电站燃煤锅炉飞灰特性对其吸附汞能力的影响

为了获得电站燃煤锅炉飞灰对汞的吸附特性,对电站煤粉锅炉和循环流化床锅炉2种燃烧方式下的飞灰进行了研究.通过分析孔隙结构、粒径和碳质量分数对飞灰吸附汞的影响,进一步探究飞灰对汞的吸附机理.结果表明:循环流化床锅炉的飞灰汞质量分数约为煤粉锅炉的10倍;飞灰中碳质量分数对飞灰吸附汞能力起促进作用;飞灰对汞的吸附能力与粒径大小有直接关系,随着飞灰粒径在24.5~362.5μm范围内增大,飞灰中汞质量分数呈现先增大后减小的趋势,在粒径77.5~<106μm内出现峰值,约为560×10^(-9);汞质量分数较高的飞灰样品中4~6nm范围内的介孔含量较高,有利于飞灰对汞的吸附,且比表面积较比孔容积在汞吸附过程中发挥了更为重要的作用.

常温循环流化床烟气脱硫影响脱硫效率的参数及机理

对循环流化床排烟脱硫进行了比较系统的试验研究 ,初步探讨了热力学、化学等参数与脱硫效率的关系 ;通过不同运行方式的比较 ,找出了最佳运行工况和运行方式 ;初步分析了床内的反应机理。结果表明 ,运行温度越接近烟气露点 ,水蒸汽分压越高 ,脱硫效率越高。烟气中 SO2 浓度对脱硫效率的影响在不同的浓度区域表现出不同的趋势。钙硫比增加时脱硫效率呈增高趋势。在干粉法、喷水增湿法以及喷浆法等三种不同的脱硫剂加入方式中 。

鲜食枣品质性状的综合评价

应用SPSS统计分析软件,采用主成分分析法对山西栽培较多的16个鲜食枣品种的主要品质性状(单果重、果皮厚度、果实肉质、汁液、可溶性固形物、含酸量、VC含量、可食率和口感)进行了分析。结果表明:冬枣、不落酥、蛤蟆枣和临猗梨枣等4个品种的鲜食品质性状最好,黑叶枣和俊枣相对较差,其他品种居中,该结果与这些品种的实际表现基本一致。研究表明,主成分分析可以较好地用于鲜食枣品种品质性状的综合评价。

制干枣品种品质性状的因子分析与综合评价

采用因子分析对13个制干枣品种的品质性状进行了比较和排序。结果表明:(1)在13个制干枣品种中,制干率和干枣含糖量差别较小,而单果质量、果实整齐度、果皮韧性和汁液差异相对较大;各品质因子间既相互独立又存在着不同程度的相关。(2)在9个品质性状指标中,单果质量、制干率、干枣口感、干枣含糖量和果皮韧性等5个指标起决定作用。(3)制干品质综合性状优良的品种是相枣和板枣,临汾团枣、洪赵小枣和中阳木枣相对较差,其他品种居中,这一结果与感官评价的结果基本一致。本研究表明因子分析可以较好地用于制干枣品种品质性状的综合评价。

周界风对煤粉锅炉结渣特性影响的数值模拟

针对某超临界600MW机组四角切圆燃烧锅炉燃烧器区域存在的严重结渣问题,借助Fluent软件对其燃烧过程进行了模拟。结果表明:结渣位于沿射流方向靠近喷口处,结渣的主要原因为该处氧含量低,烟气温度高于入炉煤的灰软化温度(ST);当周界风风速调整至60m/s时,各横截面结渣处温度均低于灰软化温度,可以解决锅炉结渣问题,提高锅炉运行的安全性和经济性。

循环流化床烟气脱硫床料的质量平衡和化学成份的变化

对循环流化床内脱硫过程中床料的质量、化学成份的变化进行了理论分析 ,发现当选定循环倍率 5～ 5 0后 ,只要分离器的效率达到 83%～ 98% ,床内就可以维持质量平衡。当操作参数变化引起床内物料质量改变时 ,改变离开床的床料量可以很快达到平衡 ;而化学成份的动态是不平衡的 ,它的过渡过程与床内的床料量、反应产物的产率以及相关参数的变化幅度等有关。

电厂煤粉锅炉汞排放特性研究

通过分析某电厂煤粉炉燃烧后固体、液体和气体中含汞量,获得了300、600MW煤粉锅炉的汞排放特性。结果表明,进入300、600MW煤粉锅炉的汞最后主要富集在飞灰中而被除尘器捕集,分别占总汞质量的85.10%、69.17%;湿法脱硫系统能脱除一部分烟气汞,脱硫石膏、废水中的汞分别占3.56%、11.66%;底渣中的汞均占了不到1%;最后排入大气的烟气中汞分别为3.23、3.51μg/m3,分别占10.93%、19.15%。

循环流化床锅炉飞灰的分形特性

为分析循环流化床飞灰的微观特性,以某480 t/h循环流化床锅炉为研究对象,通过压汞仪和扫描电镜研究其飞灰的分形特性。研究结果表明,循环流化床锅炉飞灰含碳量随粒径的分布具有峰值特性,在37μm处,含碳量达到最大值（峰值区）,48-78μm为低含碳区。飞灰具有良好的分形特性,压汞仪测得的峰值区飞灰颗粒孔比体积、比表面积和孔隙率较大,而其分形维数较小（2.227）,低含碳区飞灰分形维数为2.694。峰值区飞灰颗粒为致密的实心体,低含碳区飞灰颗粒为蜂窝状。基于SEM图像计算的分形维数与基于压汞实验所得的飞灰分形特性结论一致。

中阳木枣品种群果实制干品质性状及其综合评价

【目的】分析中阳木枣品种群果实品质性状指标间的差异和相互关系,探讨影响其果实制干品质的关键指标,构建其综合评价体系,筛选出制干综合品质性状优良的红枣品种,为合理评价与挖掘利用中阳木枣种质资源提供参考。【方法】以中阳木枣品种群19个品种果实为材料,利用变异分析、相关分析和因子分析法,对鲜枣单果质量、可溶性固形物含量、果肉汁液、抗裂性、制干率、核质量及干枣单果质量、可食率、含糖量、含酸量、糖酸比、色泽、饱满度和果肉质地共14项品质指标进行分析,确定影响其果实制干品质的关键评价指标;应用层次分析法确定关键评价指标的权重,运用合理-满意度和多维价值评价理论建立中阳木枣品种群果实制干品质评价体系,计算各品种果实制干品质综合得分,并进行优良度排序,筛选出该品种群中适宜制干的优良品种;运用线性回归分析法对综合评价模型进行验证。【结果】中阳木枣品种群果实品质性状变异丰富,变异系数为1.32%~39.44%,其中干枣糖酸比、鲜枣核质量、干枣含酸量、干枣单果质量、鲜枣单果质量和鲜枣抗裂性6项指标差异较大,而干枣可食率、干枣含糖量和干枣色泽3项指标差异较小;利用变异分析、相关分析和因子分析,从14项品质指标中筛选出干枣单果质量、干枣饱满度、鲜枣抗裂性、干枣含糖量、干枣糖酸比和干枣果肉质地6项指标作为该品种群果实制干品质的关键评价指标。综合考虑6项评价指标对该品种群果实品质的影响程度,构建层次结构模型,优化出6项指标的权重分别为30.20%,15.10%,32.04%,9.37%,4.68%和8.61%。根据合成合理-满意度公式计算出各个品种的综合评价值,可知不同品种果实制干综合品质存在较大差异,其中临黄1号、晋园红、长条枣、陕北长枣、佳县长枣和方木枣得分较高,综合品质较好。回归分析结果表明,评价结果与基于因子分析的综合评价结果相近,其拟合系数接近于0.80,说明此综合评价模型能较为准确地评价中阳木枣品种群果实制干综合品质。【结论】中阳木枣品种群果实制干品质可用干枣单果质量、干枣饱满度、鲜枣抗裂性、干枣含糖量、干枣糖酸比和干枣果肉质地6项关键指标进行综合评价;临黄1号、晋园红、长条枣、陕北长枣、佳县长枣和方木枣制干综合品质表现较优,而帅枣系品种适宜做蜜枣品种栽培。

不同固结力下的煤粉流动特性

采用JENIKE剪切实验方法对相同粒径的两种不同水分含量的煤粉进行了一系列剪切实验,获得了煤粉的流动函数和其他流动特性参数.研究结果表明,煤粉的剪切力、压实密度、黏聚力和流动函数都随着固结力的增大而增大;固结力为50,kPa时,煤粉的内摩擦角出现最小值;在30,kPa和130,kPa的固结态下,含水率为7.0%的煤粉压实密度比含水率为4.1%的煤粉大,但其黏聚力比含水率为4.1%的煤粉小;在50,kPa、70,kPa和100,kPa固结态下则有相反情况.