煤粉富氧分级燃烧NO_(x)排放特性的实验研究

开发煤粉高效清洁燃烧技术是实现“双碳”目标的有效途径之一。该文利用两段式高温滴管炉,研究煤粉高温富氧分级燃烧条件下NO_(x)排放的规律。结果表明:二次风量过大或过小均不利于抑制NO的生成,并且二次风氧气浓度和二次风量对NO_(x)的排放规律存在交互影响;NO_(x)排放浓度最低对应的最佳二次风氧气浓度随二次风量氧气系数的增加而减小。当二次风量氧气系数为0.4~0.5且二次风氧气浓度为30%~70%时,存在多组工况NO_(x)排放浓度满足超低排放要求,并且此时飞灰含碳量均低于8%。高温富氧分级燃烧能实现煤粉高效燃烧的同时直接实现NO_(x)的超低排放。

应用查表法模拟区域对流层O_3、NO_x分布和演化的研究

应用ＳＴＥＭ－Ⅱ气相光化学模式探讨了影响对流层Ｏ_３、ＮＯ_ｘ气相光化学转化率的各物理、化学因子。表明在我国多数地区光化学污染物特征（ＮＭＨＣ／ＮＯ_ｘ较高）下，光辐射强度、温度、初始Ｏ_３浓度和ＮＯ_ｘ浓度是影响Ｏ_３、ＮＯ_ｘ气相光化学转化率的主要因子。将以上因子分档组合，计算并建立了各种情况下Ｏ_３、ＮＯ_ｘ气相光化学转化率的查算表，并将之用于模拟区域Ｏ_３、ＮＯ_ｘ的演化和分布。结果表明，与光化学模式直接耦合计算法相比，该方法既能显著缩短计算时间，又能基本反映大气化学反应的非线性过程，并与直接耦合法符合得较好。

O_2/CO_2气氛下无烟煤及烟煤燃烧NO释放特性对比试验研究

研究了一种烟煤和一种无烟煤在氧气体积浓度21%～100%的O2/CO2气氛下的水平管式炉中1073K时的NO生成特性。结果表明O2/CO2气氛下的NO的生成量小于空气条件下的一半。在焦炭表面生成的CO是减少NO生成的主要原因。O2/CO2下燃料N向NO的转化率随氧气的浓度增加上升,并在较高氧气浓度时持平。NO的析出过程受煤种的影响。烟煤在挥发分析出阶段有一定的NO伴随大量CO析出而生成,而无烟煤则没有。无烟煤的NO转化率比烟煤高。

A/O摇动床石化废水生物脱氮

摇动床反应器是由日本NET株式会社研发的一种新型的附着生长污水处理工艺，本文将A／O法应用到摇动床反应器中，研究了A／O摇动床对石化废水的生物脱氮效果，考察了硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响．实验结果表明，A／O摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果，在进水COD浓度、NH4^＋-N浓度、硝化液回流比和水力停留时间分别为400-600mg·L^-1、20～40mg·L^-1、2．5和26．1h时，出水COD、NH4^＋-N和TN浓度小于40mg·L^-1、1.0mg·L^-1、7．0mg·L^-1。COD击除率、硝化率和反硝化率分别达到90％、95％和70％．

西藏色季拉山西坡不同海拔梯度表层土壤碳氮变化特性的研究

为探讨海拔梯度变化对表层土壤(0 20 cm)全量养分的影响,以西藏色季拉山西坡的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1-6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、易氧化态碳(ROC)和颗粒有机碳(POC)的变化特征。结果表明:在色季拉山西坡,高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。表层土壤SOC随着海拔的升高而增大。SOC最大的是AS,为77.167 g.kg-1,PLLF最低为22.351 g.kg-1。表层土壤TN随着海拔的升高而增大。TN最大的是AS,为2.430 g.kg-1,PLLF最低为0.830 g.kg-1。表层土壤C/N最大者为AGSF4,达到了43.57,最小者是PLLF为26.93。海拔和林分对土壤MBC和MBN含量具有显著的影响。随着海拔高度的降低,POC占TOC含量的比率从44.81%降至19.32%,ROC占TOC含量的比率从41.72%降至7.07%。不同林地POC和ROC含量与SOC含量具有正相关关系。土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关性也比较显著(p<0.05)。

贫煤O_2/CO_2气氛下燃烧时内在矿物质对SO_2和NO_x排放特性的影响

利用管式炉反应器在550-1 000℃对长治贫煤和脱矿物质煤分别在空气和O_2/CO_2气氛进行了燃烧实验。利用XRF、XRD等分析手段,对煤样的基本性能进行了分析表征,并采用热分析仪(TG-DTG)以及傅里叶红外气体分析仪(AntarisIGS)对贫煤燃烧过程中的燃烧特性和SO_2和NO_x释放规律进行了研究。结果表明,与原煤相比,脱矿物质煤的着火温度和燃烬温度有所降低;O_2/CO_2气氛下,原煤和脱矿物质煤的着火温度和燃烬温度都升高,说明当O_2浓度为20%时,空气气氛比O_2/CO_2气氛更易于着火和燃烬。此外,与长治原煤相比,脱矿物质煤在相同条件下燃烧时SO_2的释放量明显提高,而NO_x的释放量却有所降低。O_2/CO_2气氛下原煤燃烧时SO_2浓度比空气气氛下的要高,而脱矿物质煤燃烧时释放的SO_2浓度明显比空气气氛下的低;O_2/CO_2气氛下原煤和脱矿物质煤燃烧时释放的NOx浓度比空气气氛下燃烧时释放的NO_x浓度要低。

不同富氧气氛下焦炭氮转化及原位还原的数值模拟

在焦炭燃烧过程中,焦炭颗粒会对产生的氮氧化物起到一定的异相催化还原作用,但其机理仍不明确。基于焦炭颗粒内部有不同碳基和发达的孔隙结构,根据焦炭颗粒在富氧气氛下燃烧的特性,建立了焦炭氮转化的分子动力学模型和多种气体传质模型。使用FORTRAN语言编程模拟了不同富氧气氛下粒径为100μm的单颗粒焦炭的燃尽过程。结果表明:燃烧初期颗粒内部NO出现短暂的积聚现象,颗粒内部的还原能力较弱,随着反应的进行及温度的升高,还原能力增强,由于缺氧而产生了CO气体,有利于NOx的还原。对比了环境温度为1 200℃时,O2和CO2的体积分数比分别为20∶80,25∶75,30∶70的不同气氛下焦炭颗粒内部NO,CO和N2等气体的体积分数,表明O2和CO2的体积分数比为25∶75的气氛是最佳气氛,既保证了焦炭颗粒的高效燃烧,又有利于增强焦炭颗粒的还原能力。

316L钢表面超音速火焰喷涂Fe基粉末涂层显微结构及摩擦性能分析

经过液氮循环工艺获得了塑韧性更优的Fe基粉末,通过超音速火焰喷涂(high velocity oxy-fuel,HVOF)法对建筑用316L钢基体表面造成高速撞击生成Fe基粉末涂层,分析涂层摩擦学特性与液氮循环工艺间的关系。研究结果表明:液氮循环处理粉末和未处理原始粉末都属于非晶态,粉末外观形貌都属于椭球形,没有开裂或破碎。在液氮循环处理粉末涂层组织中只存在少量的未铺展颗粒,孔隙率也发生了明显减小,形成了更致密组织。采用液氮循环方法来改善粉末塑性,使粉末以更好的铺展状态完成沉积过程。经过液氮循环处理的粉末涂层可以获得更稳定的摩擦学性能,形成了更致密的组织,孔隙与裂纹数量明显降低,摩擦系数明显减小,主要发生氧化磨损,表现出更低的磨痕深度与磨损率误差。

抚顺市大气环境质量状况分析和建议

为改善抚顺市大气环境质量 ,市政府已相继出台了多项措施 ,以实现尽早达到国家标准的目标。针对二氧化硫 (SO2 )、颗粒物、氮氧化物 (NOx)等主要污染物污染状况 。

生物强化接触氧化工艺原位修复受氮素污染水体

某受氮素污染河水采用接触氧化工艺处理但效果不理想,为此,模拟该河水真实流态而构建了小试装置,通过功能菌群调查,富集、驯化培养土著氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)并持续投加至好氧段,以强化硝化菌群、提高脱氮效果。采取生物强化措施后,系统对总氮和氨氮的去除率分别提高了约26%和20%;出水中的AOB和NOB菌群数量分别增加了近103和104倍,好氧段生物膜中的AOB和NOB菌群数量均增加了近102倍。DGGE图谱分析也表明,投加高效菌剂后,系统中的微生物群落结构发生了明显变化,新增的优势微生物种群与Nitrosomonassp.和Nitrobacter sp.具有高度同源性,说明系统内去除氮素的关键微生物种群得到了增强。

交替缺氧/好氧CAST工艺污染物去除特性

以模拟城市污水为处理对象,采用循环式活性污泥法(CAST)反应器,对交替缺氧/好氧模式下系统去除污染物的性能进行了研究。结果表明,运行期间系统内有机物的去除率稳定,出水COD小于40 mg/L,COD平均去除率为91.7%;NH4+-N、TN的平均去除率分别为83.9%、72.4%,出水TN以NO3--N为主;系统的除磷性能良好,磷酸盐的平均去除率为90.6%。此外,出水COD、TN和TP均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB-18918-2002)的一级A要求。

O_2/CO_2气氛下NO_x前驱物的转化机理

从化学反应动力学角度,基于实验数据选择了最佳基元反应模型,采用CHEMKIN软件包研究了O2/CO2气氛及空气气氛下甲烷火焰中NOx前驱物的转化机理,探讨了多种影响因素对NOx前驱物转化过程的影响规律,比较了2种气氛下NOx前驱物转化机理的异同,考察了重要基元反应在2种气氛下生成率的区别以及高体积分数CO2气氛对主要基元反应的影响,得到了不同气氛下NOx前驱物的转化历程,从微观反应动力学的角度解释了2种气氛下NOx前驱物转化行为的差异.结果表明NOx前驱物HCN和NH3在2种气氛下的反应历程是不相同的.其中:O2/CO2气氛富燃条件下NOx前驱物的主要转化历程为HCN→NCO→N2O→N2,NH3→NH2→N2;O2/CO2气氛贫燃条件下NOx前驱物的主要反应历程为HCN→NCO→N2O→N2,NH3→NH2→NNH→N2.

同步硝化反硝化在污水处理系统中的生产性应用

某城镇污水处理厂的A系统采用传统活性污泥法,其出水的氮指标不能达到GB18918—2002的一级B标准,鉴于此对其进行技术改造,将原工艺改造为两级A/O工艺模式,并控制在低溶解氧水平下运行,以期能够实现同步硝化反硝化。生产性试验结果表明,在进水量为2 000 m3/h左右、HRT约为6 h、MLSS为4 000 mg/L左右、污泥负荷为0.19 kgBOD5/(kgMLSS.d)、水温为28℃左右的条件下,将好氧区、缺氧区和厌氧区的DO浓度分别控制在1、0.5和0.2mg/L左右,生化反应池内可实现同步硝化反硝化,脱氮效果显著改善,二沉池出水氨氮和总氮浓度可稳定达到GB 18918—2002的一级B标准。另外,由于两级A/O工艺所需的HRT较短、气水比较小、构筑物简单,可节约直接投资费用及运行费用,具有推广应用价值。