不定型煤基活性焦制备及预处理影响研究

我国煤炭燃烧排放大量的SO2和NOx等导致了严重的空气污染,需要寻找一种清洁高效的烟气联合脱硫脱硝技术.煤基活性焦因其脱除效率高,再生能力强等诸多优点备受关注,但目前的研究主要集中在柱状和粉末状活性焦上.为研究大粒径煤基活性焦的制备参数和预处理对活性焦理化特性的影响,对原煤颗粒进行高温空气预氧化处理,并通过炭化-水蒸气活化两步法制备活性焦.结果表明:低温长时间活化可使炭化料内部孔隙充分刻蚀,显著提高比表面积和孔容,以水蒸气作为活化剂有利于微孔和介孔协同发展,适合制备大粒径分级孔结构活性焦.700℃活化3 h制得的府谷煤活性焦比表面积为429.54 m^(2)/g,介孔占比27.80%;850℃活化3 h制得的大同煤活性焦比表面积为892.20 m^(2)/g,介孔占比21.46%.高温空气预氧化能够改变原煤内部结构,对府谷煤颗粒在200℃下预氧化15 h后,氧化煤内部成分和结构基本稳定,脂肪结构被消耗的同时生成了大量含氧官能团.预氧化处理对炭化过程的影响较为显著,氧化煤在炭化过程中热塑性特征显著降低,减少了焦油对孔隙的堵塞,此外,含氧官能团的交联作用也促进了煤中大分子的缩聚和孔隙的形成,从此促进初步孔隙的发展.虽然预氧化使得活性焦的比表面积和孔容都有所增大,但活化剂和样品之间的成孔路径未产生改变.

熔盐储热耦合压缩空气储能系统经济性分析

压缩空气储能作为一种大规模物理储能技术,广泛应用于可再生能源消纳和电网削峰填谷。设计了一种耦合熔盐储热的压缩空气储能系统,采用Ebsilon软件对复合系统进行建模仿真。基于该储能系统对外供应热水、蒸汽、电能的工况,研究不同系统运行模式下的?效率、热效率以及经济性。结果表明:复合系统在储气压力为7 MPa、排气温度系数为1.96时系统?效率最高,达到64.98%;在储气压力12 MPa时系统热效率最高,达到91.55%;在热汽电三联供应用场景下,最佳储能时长为6 h,储气压力为7、12 MPa时,最优发电时长分别为6、8 h;该研究可为耦合熔盐储热压缩空气储能热电联供提供理论指导。

液态空气储能与液态CO_(2)储能技术对比

为了解决压缩空气储能储气室容积大、成本高的问题,液态空气储能和液态CO_(2)储能得到了国内外广泛关注及研究。针对这两大储能系统,借助ASPEN PLUS软件搭建了热力学物理模型,并借助分析对两大储能系统进行热力学和关键参数敏感性研究分析。研究表明:液态空气储能系统损失主要发生在压缩机及蓄热蓄冷装置上,分别占比45.02%、37.61%。液态CO_(2)储能系统损失主要发生在低温膨胀机、压缩机及蓄冷蓄热装置上,分别占比26.99%、23.88%、30.41%。从电-电转化效率方面:在绝热条件下,两大储能系统由于在充放电过程能量消耗大,电-电转化效率都低于55%,相比液态空气储能,液态CO_(2)储能效率高。从系统成熟度方面:液态空气储能已得到工程应用,而液态CO_(2)储能还处于研究阶段,未得到工程化应用。从投资成本方面;液态CO_(2)储能单位千瓦投资成本高于液态空气储能约40%。

纱线间距对复合材料拉伸性能的影响

为研究纱线间距对编织复合材料拉伸性能的影响,课题组建立了4组纱线间距的芳纶纤维橡胶基复合材料单胞模型;并通过有限元软件对沿经(纬)纱和纤维束交织2种拉伸方向的单胞模型进行拉伸性能仿真分析。结果表明:随着纱线间距的增加基体和增强相的等效应力逐渐增大,且沿经(纬)纱方向拉伸的等效应力小于纤维束交织方向;通过均质化理论计算出复合材料等效弹性常数,弹性模量随着纱线间距的增加逐渐减小,经(纬)纱方向计算的弹性模量平均高出纤维束交织方向21%。

燃煤烟气脱汞技术研究进展

针对燃煤烟气汞污染问题,本文综述了国内外燃煤烟气脱汞技术的研究进展,并将其划分为除尘同时脱汞技术、常规湿法脱硫同时脱汞技术和新型湿法脱硫同时脱汞技术3大类。详细阐述了这3类脱汞技术的技术特点及目前存在的问题。除尘同时脱汞技术较为成熟,但脱汞性能较低;常规湿法脱硫同时脱汞技术脱汞效率高,但脱除汞进入脱硫副产物中,增加环保隐患;新型湿法脱硫同时脱汞技术脱汞效率较高,脱汞吸收剂络合脱硫系统中汞,避免汞进入脱硫副产物中,且可对汞回收利用。可见,新型湿法脱硫同时脱汞技术是最具前景的燃煤烟气脱汞技术。

脱硫活性焦水洗再生过程实验研究

对5种活性焦水洗再生前后的脱硫性能进行实验研究,通过比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)方法表征水洗再生工艺对活性焦孔隙结构和表面化学性质的影响,揭示影响活性焦水洗再生性能的关键因素。结果表明:活性焦脱硫硫容的大小和水洗再生率的高低没有直接关系;微孔比表面积较大的活性焦脱硫性能较好,中大孔孔容较大的活性焦水洗再生率较高,同时具备较大的微孔比表面积和中大孔孔容结构的活性焦适宜水洗再生工艺;活性焦表面极性含氧官能团含量越高水洗再生效果越好;活性焦AC5经过6次水洗再生循环,微孔中的硫酸经过多次累积后可以被水洗出,稳定再生率保持在45%~50%,最适用于活性焦水洗再生工艺。

Ca（OH）2对H2O2碱性体系下NO脱除促进作用研究

本文搭建小型鼓泡试验系统,研究了H2O2在碱性条件下的脱硝机理,对比了不同金属对H2O2脱硝效果的催化作用与催化机理,探究了NaOH-Ca(OH)2-H2O2体系脱除烟气中NO的关键试验参数。结果表明:在小型试验台上H2O2分解产生的·O2^-对NO有显著的氧化脱除效果;Ca(OH)2可以促进H2O2分解产生·O2^-;NaOH-Ca(OH)2-H2O2体系中添加Ca(OH)2最佳质量分数为0.1%,吸收液最佳温度为45℃;在单独脱除NO时,NaOH-Ca(OH)2-H2O2体系NO脱除效率最高可以达到90%;在流量为100 m^3/h的中试喷淋塔试验台上进行稳态试验,NaOH-Ca(OH)2-H2O2体系最高NO脱除效率可以维持在71.1%。

换热器内硫酸蒸气沉积特性研究

结合酸露点公式与计算流体动力学CFD方法,提出了一种新的硫酸蒸气沉积预测方法,通过硫酸雾化沉积模型对换热器内硫酸雾滴在壁面上的沉积进行数值模拟,并与小型试验台的试验数据对比,验证沉积理论和数值计算模型的可靠性。结果表明:本文提出的沉积理论与实际相符,该数值模型准确、可靠;换热器内硫酸雾滴动力学沉积的比例占绝大部分;较大的温度梯度会加剧硫酸蒸气的局部沉积速率;较高的烟气流速会增加硫酸蒸气的整体沉积速率;烟气中较高质量浓度的SO_3不仅会使酸露点升高,也会大幅增加硫酸蒸气的局部沉积速率。

硫化钠联合脱硫脱硝实验研究

以Na2S、Na2S-NaOH溶液为吸收液,分别研究其联合脱硫脱硝性能,重点考察了吸收液联合脱除时吸收液的pH变化及吸收过程中的H2S的释放情况,还对吸收液中的副产物进行了离子定量分析。研究结果表明,Na2S溶液具有良好的联合脱硫脱硝性能,其脱硫效率接近100%,脱硝效率高达90%以上。控制吸收液中的S2-浓度,可有效抑制联合脱除副产物中硝酸钠的产生,并获得的副产物硫酸钠、硫磺。此外,吸收液中有部分Na2S被烟气中的O2氧化,加入了Na OH的Na2S吸收液,能维持更长时间的高效联合脱硫脱硝效率,Na2S-NaO H联合脱硫脱硝技术适应于含氧量低的烟气。