石蜡@碳酸钙相变微胶囊在海藻纤维中的应用研究

使用石蜡作为相变的基础材料、碳酸钙为壁材,采用自组装法制备功能良好的相变微胶囊,后与海藻酸钠共混后经湿法纺丝制备具有调温功能的海藻纤维。文章通过对微胶囊制备过程中芯壁质量比、搅拌速率、乳化剂类型及配比等工艺参数优化设计,使用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪研究了微胶囊的表面形貌和结构,热重分析仪、差示扫描量热仪、红外热成像仪等分析了微胶囊和调温纤维的热性能。结果表明,当微胶囊芯壁质量比为1︰1、反应转速为1000 r/min、乳化剂为Span80+Tween80(1︰2)时,可得到粒径均匀、形貌良好、具有优异热性能的相变微胶囊;将其与4%的海藻酸钠、2%的PVA混合得到纺丝原液,经湿法纺丝可制备出良好调温功能的海藻纤维。

氩气保护电渣重熔脱硫预测研究

在工业级氩气保护电渣重熔过程中,钢中脱除的硫在渣中积累,会影响脱硫反应效率,造成重熔锭中硫含量分布不均。目前,电渣脱硫研究主要是基于规格较小的实验级,与大规格的工业级电渣脱硫动力学条件差别明显,故相关研究成果在工业应用中存在局限性。因此,本研究建立了工业级电渣重熔过程脱硫反应模型,经3吨氩气保护电渣实验验证,模型计算结果与实验结果基本一致。研究结果表明,降低电极和渣中初始硫含量、增加渣量、提高硫容量、降低电极下降速度均有利于提高脱硫率。基于研究结果推导出模型简化公式,可直接近似求解重熔锭不同质量处的硫含量。

焦炉烟气脱硫脱硝技术工业化应用及工艺优化分析

为解决焦炉烟气直接排放对环境造成污染以及资源浪费的问题,在对焦炉烟气成分分析以及工艺设计遵循原则分析的基础上,根据现场生产条件确定了最佳的脱硝脱硫工艺路线;基于Aspen Plus软件构建了脱硫脱硝工艺路线模型,分别对烟气流速、氨气与一氧化氮体积比、液气比以及钙硫比对脱硫脱硝效率的影响进行仿真分析,最终得出了最佳的脱硝脱硫工艺参数。

二次铝灰脱氮制备铝酸钙的实验研究

铝及铝材熔铸过程产生的铝灰中含有大量氧化铝,是重要的二次含铝资源。作为铝工业的危险固体废弃物,铝灰可以转化为价值较高的铝酸钙、氢氧化铝等产品。本文以二次铝灰为原料、碳酸钙为药剂制备铝酸钙,探讨了钙铝比、保温时间及焙烧温度对铝酸钙制备工艺的影响,结果表明:在钙铝比1.1~1.2,保温时间1.25~1.5 h,焙烧温度1150~1200℃的条件下,产物中C_(12)A_7的质量分数较高。各因素影响的次序是:钙铝比的影响显著,保温时间次之,焙烧温度最弱。在钙铝比1.2、保温时间1.5 h、焙烧温度1150℃的条件下制备了铝酸钙,产品中C_(12)A_7的质量分数为75.1%,含少量镁铝尖晶石和硅酸盐。初步探讨了二次铝灰中氧化铝和碳酸钙的固-固反应机理。

锆钙协同负载水凝胶对磷的吸附性能

水环境中过量的磷酸盐会导致水体富营养化,吸附法是一种能够有效去除磷酸盐的方法。水凝胶因其具有成本低、环境友好和吸附容量高等优势被广泛应用于吸附磷酸盐。以海藻酸钠为基体制备水凝胶,通过离子交换反应络合对磷有高选择性的Zr^(4+),同时添加Ca^(2+)降低Zr^(4+)的污染问题,从而制备出一种高效吸附磷酸盐的锆钙@海藻酸钠(ZrCa@SA)水凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光谱仪(XPS)表征了ZrCa@SA水凝胶的微观形貌结构和化学性质,并进一步探究了初始磷质量浓度、锆钙质量比和温度对水凝胶磷酸盐吸附性能的影响。通过拟合吸附动力学模型,研究水凝胶对磷酸盐的吸附过程。结果表明:当锆钙质量比为1∶4、初始磷质量浓度为50 mg/L、温度为45℃时,吸附量达到124.04 mg/g,剩余磷质量浓度为0.12 mg/L,达到工业污水的磷排放要求(≤0.5 mg/L)。ZrCa@SA水凝胶的磷酸盐吸附过程符合准二级动力学和粒子内扩散模型,表明Zr^(4+)水解产生的—OH与磷酸盐的配位交换(化学吸附)主导磷酸盐吸附过程,且吸附过程主要被磷酸盐在ZrCa@SA水凝胶的颗粒内部扩散步骤所控制。

钙和硫对VD真空脱气精炼过程夹杂物去除的影响

研究了Ca和S元素对VD真空精炼过程夹杂物去除的作用。Ca含量对夹杂物的去除作用很大,当钢水w(S)=0.012%~0.014%时,低Ca含量有利于夹杂物的去除。钢水w(Ca)=1×10^(-6)时,夹杂物去除率为74.30%;钢水w(Ca)=8×10^(-6)时,夹杂物去除率显著降低至33.95%。原因是Ca元素使得钢液中固态脱氧产物Al_(2)O_(3)-MgO夹杂物转变为液态的钙铝酸盐类夹杂物,不容易上浮去除。当钢水w(Ca)相同时((7~8)×10^(-6)),高S含量有利于夹杂物的去除。钢水w(S)为135×10^(-6)和11×10^(-6)时,对应的夹杂物去除率分别为33.95%和23.71%,原因是高S含量使得夹杂物中的CaS含量增加,从而提高夹杂物熔点。讨论了Ca和S元素的来源,并提出了提高VD过程夹杂物去除率的措施。

红沙岗高硫煤循环流化床富氧气化炉内脱硫试验研究

为进一步拓宽兰石金化首套千吨级循环流化床加压煤气化示范项目原料来源,解决甘肃省武威市民勤县红沙岗2号煤矿高硫煤(以下简称“红沙岗高硫煤”)使用下游脱硫成本过高的问题,在5 t/d的新型循环流化床富氧气化中试试验平台上,进行了红沙岗高硫煤气化炉内石灰石干法脱硫试验,考察了在气化温度为920~980℃、钙硫摩尔比为1∶1~1.5∶1的工况条件下煤气脱硫效果。结果表明,在温度为950℃、钙硫比为1∶1、富氧浓度为35.46%条件下,气化炉内脱硫效率达75.30%,脱硫效果显著,可减少下游脱硫装置投资和运行成本,综合效益明显。

生物质型煤固硫添加剂的固硫增强作用

在管式炉中进行了生物质型煤的燃烧固硫试验 ,考察了Al2 O3、Fe2 O3 和MnO2 共 3种添加剂对钙基固硫剂的固硫增强作用 .结果表明 ,只有Al2 O3 增强了型煤的固硫作用 .通过TGA试验进一步证实 ,在还原性气氛下Al2 O3 可有效地抑制固硫产物CaSO4 的高温分解 .XPS和XRD分析表明 ,Al2 O3 通过与CaSO4 和CaO作用 ,形成了热稳定性高的复盐CaSO4 ·3CaO·3Al2 O3,并包裹在CaSO4 晶体的表面 ,从而抑制了CaSO4

添加剂对CaCO_3固硫效果的影响

鉴于钙基固硫剂普遍存在固硫率低的情况,用CaCO3为主固硫剂,分别添加Na2CO3,MgO,Al2O3三种助剂,在ZCL型自动测硫仪上进行了不同温度、不同钙硫比(Ca/S)条件下的固硫试验。结果表明:Na2CO3对改善CaCO3的固硫效果最好,可以使固硫率提高42%;其次是Al2O3,MgO反而使固硫率下降。在此基础上,通过分析和研究,解释了添加剂的作用机理:Na2CO3能增加固硫反应活性,并能提高扩散控制阶段的固硫反应率;Al2O3可以降低固硫产物的分解率;MgO使反应控制阶段固硫反应的有效接触面积下降。

元素分析仪-气体同位素质谱法分析硫酸钙样品的硫同位素组成

硫酸盐硫同位素的常规分析方法是将硫酸盐转化为硫酸钡后搭配双路进样SO2法,该法易于操作、数据稳定,但样品用量大、费时费力,需要繁杂的前处理,无法满足微量分析发展方向的需求。本文以石膏为例,以元素分析仪-气体同位素质谱法(EA-IRMS)直接测定硫酸钙样品硫同位素比值,对同一样品分别采用:①硫酸钙与V2O5混合后包裹于锡杯中密封,直接进行元素分析仪-气体同位素质谱分析;②硫酸钙充分溶于去离子水中,向溶有硫酸钙样品的液体中加入沉淀试剂BaCl2,将生成的硫酸钡沉淀滤出后,用去离子水清洗2~3遍,烘干后与V2O5混合包裹于锡杯中密封再进行质谱测定。实验选取了13件δ34S值变化范围介于-20‰^+30‰之间的天然石膏样品,将获得的硫同位素比值进行对比,二者δ34SV-CDT绝对差值在0.00‰~0.24‰,表明同一样品的硫同位素比值结果在误差范围内基本一致。与常规分析方法相比,本文建立的直接在线分析时无需任何化学前处理,只需直接加入适量的V2O5,V2O5和氧气中的外部氧在瞬间燃烧的过程中替代了硫酸钙本身的氧,生成的SO2气体的氧是均一的,其硫同位素比值能代表样品的硫同位素组成,无需进行氧同位素的校正。经过验证表明,硫酸钙样品的直接在线分析是完全可行的。

镁渣应用于循环流化床锅炉脱硫的试验

研究镁渣的脱硫性能对于降低电厂脱硫成本、减轻环境污染、实现"以废治废"具有重要意义。本文采用XRD、TGA以及扫描电镜对镁渣的成分组成、实验室条件下的脱硫性能以及脱硫反应前后的形貌变化进行了试验研究。结果表明:镁渣经过自然冷却后,其主要成分为γ-硅酸二钙;在实验室条件下,脱硫过程钙转化率随反应温度的升高而增加;镁渣表面形貌的变化说明发生了脱硫反应。在某循环流化床(CFB)锅炉上的实际应用结果表明,当钙硫摩尔比为2.45时,镁渣脱硫效率达62.7%。

高硫煤机组低低温省煤器SO_3协同脱除试验研究

低低温电除尘技术在高硫煤机组应用的安全性亟待验证。为此,在某600MW高硫煤机组锅炉上搭建了低低温省煤器试验台,进行了SO_3、烟尘协同脱除试验。结果表明:不同试验煤种条件下,烟气中SO_2向SO_3的转化率基本相同,约为1.5%;当低低温省煤器试验段出口烟温低于烟气酸露点时,SO_3协同脱除率为70.9%~91.9%,脱除效果较为显著;当烟尘浓度足够大时,SO_3脱除率随灰硫比下降而增加,当灰硫比大于150时趋于稳定;不同出口烟温对SO_3脱除率无明显的影响;试验段出口烟尘经吸收SO_3调质后,在低低温省煤器出口烟温条件下烟尘比电阻量级降至高效除尘范围1.08×10~9~5.1×10^(10)Ω·cm,这有利于提高电除尘效率。

自激式除尘脱硫装置脱硫性能的实验研究

介绍了新型自激式除尘脱硫装置的结构及工作原理,研究了脱硫效率与气体流速和钙硫质量比之间的关系·结果表明脱硫效率随气体流速和钙硫质量比的增加而增大,在气体流速达到18m/s、钙硫质量比为1 8∶1时,脱硫效率最大,可达94%.该装置具有脱硫效率高、投资少、制作简单等特点,是一种适合我国现状,值得推广的脱硫装置·

赤泥调质石灰石用作循环流化床锅炉固硫剂的研究

采用3种氧化铝厂生产的赤泥作为添加剂对石灰石进行调质,并在循环流化床锅炉温度条件下进行了燃煤固硫试验,考察燃烧温度、调质配比、固硫剂粒径、钙硫比等因素对固硫效率的影响。结果表明,在整个温度范围内(700～1 100℃),采用赤泥调质均能显著提高石灰石的固硫性能;按Ca/Me摩尔比为15向石灰石中添加赤泥可以获得最佳的固硫效果;减小固硫剂的粒径或增大钙硫比,均能提高赤泥调质石灰石的固硫效果,钙硫比为2时,固硫效果较佳。

碳硫比和硝酸根投加量对DS-EBPR工艺的影响研究

为获得适宜的硫循环协同反硝化生物除磷工艺(DS-EBPR)运行条件,采用批次实验研究了进水m(C)/m(S)和NO_3^--N投加量对DS-EBPR的影响,同时对工艺代谢机理进行初步研究。结果表明,m(C)/m(S)为150/200时有最大吸磷速度2.4 mg/(g·h),而PHA的储存和消耗速度却最低,同时poly-S的储存和消耗速度却最大。DS-EBPR释磷段和吸磷段的反应进行能量平衡分析,说明poly-S在DS-EBPR工艺运行中可作为潜在的能量来源。poly-S在吸磷段可调节NO_3^--N的反硝化作用,可减少NO_3^--N对下一周期释磷段的影响,以达到良好的释磷效果。DS-EBPR工艺的反应机理明显不同于传统的EBPR工艺。

湿法烟气脱硫装置性能试验中钙硫摩尔比及石灰石耗量测试方法的探讨

针对我国目前尚无关于烟气脱硫装置钙硫摩尔比和石灰石耗量的具体检测技术规程的情况,对钙硫摩尔比和石灰石耗量的测试方法进行了介绍,并根据烟气脱硫性能试验的实践经验,结合具体应用实例,指出了测试中的一些技术要点。

CFB锅炉燃煤自脱硫试验与石灰石脱硫计算参数分析

为了研究燃煤循环流化床(CFB)锅炉自脱硫效应对于石灰石脱硫计算参数的影响,在1 MW CFB试验台对2个煤种进行了自脱硫试验。结果表明:2个试验煤种自脱硫效率分别为73.5%和57.3%,其差异主要与煤的可燃硫含量、煤中CaO等金属氧化物含量及锅炉运行参数有关;根据SO_(2)排放值修正的燃料硫分计算钙硫摩尔比是按照收到基全硫计算值的3.78倍;随着石灰石添加量的增加,脱硫效率偏差由20.06%逐渐减小至10.65%;根据SO_(2)排放值修正燃料硫分计算的脱硫热损失均为正值,按照收到基全硫计算的脱硫热损失均为负值,其偏差原因在于后者将入炉煤自脱硫的固硫反应放热量计入了石灰石脱硫反应放热量中;CFB锅炉由于燃煤自脱硫效应的影响,按照收到基全硫计算脱硫热损失会出现较大的计算误差,而按照SO_(2)实际排放值计算脱硫热损失更符合实际。

煤粉工业锅炉添加生石灰燃烧的脱硫效率实验研究

针对煤粉工业锅炉炉内喷生石灰的脱硫技术进行研究,并对不同钙硫比、不同炉膛温度的脱硫效率进行比较。结果表明:炉膛温度和钙硫比是影响炉内脱硫效率的2个主要因素;通过控制合适的炉膛温度以及钙硫比,可使炉内喷钙的脱硫效率达到58.9%左右;对某煤粉工业锅炉正常运行的蒸汽厂进行物料衡算,验证了炉内添加一定比例生石灰可脱硫的实验结论。

民用洁净焦炭燃烧过程中温度和钙硫比对固硫率的影响

对民用洁净焦炭燃烧过程中影响固硫率的主要因素进行了实验研究。利用热重(TG)等表征手段,对原料煤的热解特性进行了分析,同时研究了添加钙基固硫剂后,温度及钙硫比对民用洁净焦炭燃烧过程中固硫率的影响。结果表明:高硫原煤在室温到1 150℃热解过程中,共出现了4个明显失重阶段,分别对应干燥脱气阶段、解聚与分解阶段、缩聚与裂解阶段及盐类高温分解阶段。洁净焦炭燃烧固硫率随着温度的增加呈下降趋势,随着钙硫摩尔比的增加呈上升趋势。当钙硫摩尔比为2.5、燃烧温度为1 050℃时,洁净焦炭燃烧固硫率可达95%以上。

活塞泵对电石泥吸入特性的实验研究

采用自行研制的高浓度粘稠物料吸入特性测试装置,对电石泥吸入容积效率的影响规律进行实验研究。结果表明:随着电石泥质量分数的增加,吸入容积效率逐渐降低;在吸料速度不大于0.23m/s的条件下,随着吸料速度的提高,吸入容积效率随之提高;随着料缸长径比的变化,吸入容积效率几乎保持不变。