一种新型富氧焚烧垃圾电站烟气净化工艺流程模拟

基于CO2捕集的富氧燃煤烟气联合脱硫脱硝技术,提出一种新型的垃圾焚烧烟气净化工艺,可以在烟气压缩净化流程中联合脱除HCl、SO2及NO等污染物并资源化回收酸液。运用流程模拟软件Aspen Plus对一个350 t/d的回转窑式纯氧熔融焚烧垃圾排烟的联合脱酸烟气净化过程进行了模拟,得到了主要节点的物质流量、组分和化学反应的参数,以及脱除HCl、SO2和NO的效率。结果表明:该烟气净化工艺脱除HCl和SO2的效率约为100%,脱硝效率也可达93%,每小时可回收质量分数为40%的稀硫酸306 kg和质量分数为15%的稀硝酸51 kg。此外,针对停留时间对脱硫脱硝效率的影响进行了分析。

回转窑式纯氧熔融焚烧垃圾技术研究

生活垃圾安全无害化处理是目前迫切需要解决的问题,直接气化熔融焚烧垃圾技术以降低二恶英排放方面巨大优势得到广泛关注,在此基础上提出纯氧熔融焚烧垃圾技术,几乎可以实现所有二次污染物近零排放。以350 t/d回转窑垃圾焚烧炉为例,对纯氧代替空气应用在回转窑上熔融焚烧垃圾系统进行了详细热力计算及分析。结果表明,纯氧熔融焚烧垃圾系统的锅炉效率可达90.56%,回转窑熔融焚烧系统还可以在垃圾焚烧后灰渣达到熔融温度的条件下,保持该系统热量平衡,稳定燃烧。并参考回转窑设计标准对该纯氧熔融焚烧城市生活垃圾的回转窑参数进行确定。

新型麻面管式过热器传热优化的数值模拟

以新型麻面管式过热器交叉流道为研究对象,采用三维数值模拟的方法,研究了麻面管交叉流动和换热特性及蒸汽侧流速u、凸胞/凹坑投影直径d、深度h、间距p等参数的最优值。结果表明:由于管内外壁面存在周期性凸胞/凹坑,壁面附近流体域和主流体域的混合加剧,对近壁处边界层有较好的扰动作用,改善了流体速度场与温度场的协同性,实现强化换热;与光滑管相比,麻面管烟气侧努塞尔数Nuo提升了58%左右,蒸汽侧努塞尔数Nui提高了35%~50%,阻力系数f增加了7%~40%,综合换热性能指标PEC处于1.25~1.5间;基于响应面法,以Nui、f、PEC为目标函数,得到蒸汽侧最优参数组合d=6.0 mm,h=1.0 mm,p=16.0 mm,u=4.8 m/s,对应的Nui=680.55,f=0.014 68,PEC=1.43;运用多元线性回归的方法,分别拟合出蒸汽侧换热与阻力的准则关联式。

铂改性石墨烯吸附汞及其化合物的研究

为了研究铂改性石墨烯吸附烟气中汞及其化合物的吸附能以及吸附稳定后原子间的相互作用力,基于量子化学的理论,建立铂改性石墨烯模型,应用量子化学密度泛函PBE,使用量子化学软件ORCA计算铂改性石墨烯与烟气中的Hg、HgCl、HgCl2、HgBr和HgBr2的吸附,得到稳定的吸附构型和吸附能,并对吸附构型进行了分子中的原子理论(Atoms in Molecule,AIM)分析。研究表明:铂改性石墨烯吸附单质汞为物理吸附,吸附HgCl、HgCl2、HgBr、HgBr2为化学吸附;单质Hg、HgCl、HgCl2、HgBr2与铂改性石墨烯存在介于共享和闭壳层之间的金属键。铂改性石墨烯是一种可靠、良好的新型吸附剂材料,对工程实践具有指导意义。