尿素/三乙醇胺湿法烟气脱硫脱硝的试验研究

尿素溶液与NOx反应生成N2和CO2气体,可实现烟气同时脱硫脱硝,该文进行了尿素/三乙醇胺湿法脱硫脱硝的试验研究。试验采用双级串连的填料塔为主体反应器,分别对气速、液气比、反应物浓度、添加剂浓度、反应温度等参数对尿素溶液吸收SO2反应的影响进行了试验研究,并进行了尿素溶液同时吸收SO2和NOx的试验研究,研究表明：增大气速、液气比可使脱硫效率增加,而三乙醇胺和尿素浓度对脱硫效率影响较小。SO2和NOx具有相互协同促进作用,其净化效率在试验条件下可分别提高1%~3%和5%~ 6%,总脱硫效率可达95%以上,脱硝效率在63%以上。     

强电离放电制取·OH及其在烟气脱硫中的应用

为了解决目前气体电离放电脱硫方法存在的问题,采用强电场电离放电方法,以O2、H2O为原料制取高体积分数大产生量的·OH等活性碎片,注入烟气中氧化脱除SO2并生成酸。研究结果表明,在烟气温度65°C、·OH与SO2体积分数比为4时,SO2脱除率达到了83.4%;烟气温度升高致使脱硫率成直线下降,温度每增加10°C脱硫率约下降6%;烟气体积流量从0.6增加到2.4m3/h时,脱硫率变化<1%,脱硫率几乎为一恒定值。·OH注入脱硫技术能有效脱除烟气中SO2,整个过程不需外加吸收剂、催化剂,产物为硫酸,是一种资源化烟气脱硫的绿色新方法。     

电凝并强化电袋复合除尘器除尘性能研究

利用电凝并器及电袋复合除尘器综合实验平台,研究电凝并强化下系统总除尘效率、分区效率、微细粒子分级除尘效率和电场区及滤袋区捕集粉尘的粒径分布变化情况。结果表明,电凝并强化了电袋复合除尘器电场区除尘效率和总除尘效率,电场区效率增加了5.38%,总除尘效率提高了0.03%;特别对于5μm以下的粉尘,在电凝并器的协同作用下,分级效率较无电凝并器作用下提高了5%~7%。电凝并器工作电压和电场区电压对除尘效率影响较大,电凝并器电压由±16 k V提高到?40 k V,总除尘效率由99.76%增加到99.96%;电凝并强化下电场区电压由25 k V增加到65 k V时,总除尘效率由99.813%增加到99.971%,电场区效率由21.73%增加到70.17%,0~5μm粉尘的分级效率由20%~30%提高到55%~65%。     

电石渣–柠檬酸复合浆液吸收去除烟气SO_2动力学

在喷淋吸收装置中对电石渣–柠檬酸复合浆液吸收SO2动力学和工艺进行了系统研究,结果表明：添加5 mmol/L的柠檬酸,其脱硫率从58.9%增加到77.3%。电石渣浆液中添加柠檬酸有利于烟气脱硫,一方面在液固界面上增强了H＋的传质推动力,减小OH＋的传质距离,提高了反应面上H＋浓度,加速电石渣的溶解;另一方面,在气液界面上形成了缓冲体系,降低了液膜反应区pH变化速率,减小H＋累积引起的阻碍效应,使界面上允许有较高的SO2浓度,强化了气液传质能力,提高SO2吸收反应。电石渣–柠檬酸复合浆液的脱硫效率随烟气SO2浓度和系统液气比的增加先升高后降低,随浆液pH值的增加而升高,随反应温度的提高而减小;其反应动力学为一级反应动力学,总反应级数n=1.1403,反应活化能Ea=14.514kJ/mol,频率因子为13.8278min 1。     

高电压技术在烟气脱硫中的应用研究

从SO2脱除机理、影响SO2脱除率的主要因素等方面分析比较了电离放电、荷电干式吸收剂喷射、荷电喷雾烟气脱硫等几种应用高电压技术脱硫方法的研究现状包括它们各自的技术优势、存在问题及深入研究的方向,认为:电离放电脱硫法和荷电干式吸收剂喷射脱硫法重点应在吸收剂来源成本、技术的成熟可靠、初投资及能耗的降低等方面进行深入研究,同时进一步发挥高电压技术在脱硫、脱氮、除尘等方面应用的优势,拓展应用领域,提高综合效益,使其更好地推广应用。而对荷电喷雾烟气脱硫的深入探索有望达到提高脱硫效果、降低运行成本的目的,为开发适合我国国情且易于推广的脱硫新技术开辟新途经。     

电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的实验研究EI北大核心CSCD

为了解决传统组合式燃煤烟气治理技术存在的系统复杂、投资费用高等问题,提出了电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的新方法。重点分析了电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的反应过程和协同效应,并考察了影响同时脱硫脱硝效果的关键因素。研究结果表明:SO2的脱除主要依靠中和反应,但电晕放电能进一步强化其吸收;电晕放电耦合湿式吸收能发挥协同效应,大大提高NOx脱除率;单独电晕放电过程和单独吸收过程的NOx脱除率分别为14.3%和7.7%,而电晕放电耦合湿式吸收过程的NOx脱除率则达到了58.2%,协同效应明显;随着液气体积比的增加,SO2和NOx的脱除都有所改善,但0.015的液气体积比已能满足当前脱硫脱硝的要求;吸收剂质量浓度对SO2的脱除影响不大,但随着吸收剂质量浓度的提高,NOx脱除率却显著上升;在20 k V放电电压下,质量浓度为0.3 g/L的Na OH加入后,NOx脱除率提高近30%。研究结论可以为进一步开展电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的应用基础研究提供理论依据。     

电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的实验研究

为了解决传统组合式燃煤烟气治理技术存在的系统复杂、投资费用高等问题,提出了电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的新方法。重点分析了电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的反应过程和协同效应,并考察了影响同时脱硫脱硝效果的关键因素。研究结果表明:SO2的脱除主要依靠中和反应,但电晕放电能进一步强化其吸收;电晕放电耦合湿式吸收能发挥协同效应,大大提高NOx脱除率;单独电晕放电过程和单独吸收过程的NOx脱除率分别为14.3%和7.7%,而电晕放电耦合湿式吸收过程的NOx脱除率则达到了58.2%,协同效应明显;随着液气体积比的增加,SO2和NOx的脱除都有所改善,但0.015的液气体积比已能满足当前脱硫脱硝的要求;吸收剂质量浓度对SO2的脱除影响不大,但随着吸收剂质量浓度的提高,NOx脱除率却显著上升;在20 k V放电电压下,质量浓度为0.3 g/L的Na OH加入后,NOx脱除率提高近30%。研究结论可以为进一步开展电晕放电耦合湿式吸收同时脱硫脱硝的应用基础研究提供理论依据。     

冲击电压下SF_6棒-板间隙放电极性效应的反转现象

电压等级较高的系统中,由特快速暂态过电压(VFTO)引起的气体绝缘组合电器设备(GIS)绝缘事故日益严重。为给GIS绝缘结构的优化设计提供参考,研制了陡前沿冲击实验装置,并利用其研究了SF6棒–板间隙在VFTO和雷电冲击(LI)作用下的绝缘特性。结果表明稍不均匀和极不均匀电场下,SF6间隙放电均存在极性效应。稍不均匀电场下,正极性VFTO与雷电冲击50%放电电压均高于负极性。极不均匀电场中,随着气压增加雷电冲击下SF6放电出现了极性反转现象:气压较低时,负极性雷电冲击放电电压高于正极性;当气压高于某临界气压时,正极性雷电冲击放电电压高于负极性。出现极性反转的临界气压值与间隙电场不均匀系数相关,随电场不均匀度增加而减小。极不均匀场中,VFTO作用下,负极性50%放电电压较正极性高,但在较低气压时,会出现负极性VFTO放电电压低于正极性的现象。分析表明,极性效应反转是由不同极性电压下SF6间隙中空间电荷迁移和扩散的差异而形成的。     

TiO2-硅酸铝纤维纳米复合材料光催化脱硫脱硝脱汞的实验研究

使用溶胶凝胶法以硅酸铝纤维为载体制备纳米TiO2复合材料,利用X射线衍射仪及场发射扫描电镜对其进行表征.在波长为253.7nm的紫外光照射下使用复合材料脱除模拟燃煤烟气中的SO2,NO和元素Hg,考察了此复合材料的脱硫、脱硝和脱汞效率,以及试验工况对脱除效率的影响.研究结果表明硅酸铝纤维上负载的纳米TiO2主要为锐钛矿相,粒径在20nm左右.光催化脱硫、脱硝和脱汞效率达到37%、40%和84%.SO2和NO的浓度增加,其光催化脱除效率降低,烟气中低浓度的SO2对NO的脱除起促进作用,而在较高的浓度范围内会抑制光催化脱硝效率;同样随着烟气中NO浓度的逐渐增加,对光催化脱硫也表现出先促进后抑制的作用.温度对光催化氧化有抑制作用,纳米复合材料的脱硫脱硝脱汞效率均随着反应温度的升高而降低.     

气体放电光催化法去除模拟烟气中的SO2

为探讨等离子体协同TiO2光催化剂的脱硫机理,利用填充床反应器将低温等离子体技术有机结合纳米TiO2光催化技术进行模拟烟气中脱硫实验,分别研究了外加电压、气体流量和SO2初始质量浓度等因素对脱硫效率的影响。采用二次回归正交法设计实验步骤,使外加电压、气体流量和SO2初始质量浓度等因素在限定范围内达到最优组合。经拟合,当SO2初始质量浓度为535 mg/m3,输入电压为5.8 kV,气体流量为0.2 m3/h时,SO2脱除率可达87.1%。实验证明了气体放电等离子体技术与光催化技术相结合的可行性。     

低SF6含量混合气体电晕放电特性仿真研究

低SF6含量混合气体绝缘介质最有可能替代SF6气体应用于气体绝缘设备中。本研究采用有限元-通量校正传输(FEM-FCT)法求解低SF6含量的SF6/N2混合气体二维流注电晕放电的数学模型,考虑了空间电荷对场域的畸变作用,研究了SF6/N2混合气体二维流注电晕的放电特性,展示了流注电晕放电发展过程中间隙内部各种带电粒子浓度和空间电场的分布。仿真表明:棒-板间隙中空间光电离对流注电晕发展的影响强于阴极光发射;外施电压幅值小时,流注形成和发展速度较慢,流注电晕相对稳定。     

电子束法脱NO_x的能耗分析与脉冲电子束实验

成都电厂200MW机组锅炉30万Nm3/h烟气电子束脱硫硝示范工程是目前世界上已投入运行的处理烟气量最大的电子束脱硫装置,其脱硫率及脱硝率均分别>80%及10%的设计值。为了衡量该法的经济效益,以其实际运行数据为依据,分析计算了该法脱硫硝工艺过程各主要部分能耗所占的份额,得出脱除每个NOx和SO2分子的能耗分别为12.39eV和0.563eV,两者有协同脱除效应;将运行能耗点折算成常用的单位体积能耗后,列入国际上基于高电压技术发展的两类主要技术-电子束法和脉冲电晕法的能耗比对图的结果表明,电子束法在能耗方面优于脉冲电晕法,后者能耗约是前者的3倍。为发展此类高电压、高效率环保装备,给出了近期2.6A强流脉冲电子束最新实验。     

脉冲放电烟气脱硫脱硝与除尘相结合工艺研究

提出了一种脉冲放电烟气脱硫脱硝与除尘相结合工艺,除尘和脱硫脱硝过程在采用脉冲+直流供电的同一装置内完成,脱硫脱硝产物用直流电除尘回收。与现有脉冲放电烟气净化工艺相比,省去了专门的除尘装置,可降低投资,减少占地面积,且能保证回收产物的经济价值。     

脉冲放电能量传输的实验研究

针对脉冲电压Up沿放电线传播发生流光电晕放电,脉冲能量注入反应器内产生活性自由基进行烟气脱硫脱硝过程中,沿线Up波形的变形及脉冲能量的衰减会影响活性自由基产生的问题,为给设计工业应用反应器的几何尺寸提供依据,研究了Up及脉冲能量沿放电线变形、衰减的特性,且研究了电压、脉冲成形电容Cp、线径d及线长l等因素对能量传输、衰减的影响。实验结果表明脉冲电压沿放电线传输时,电压波形发生衰减,随着传输距离的增大,电压波形变形严重;电压、Cp、d和l对能量衰减有一定的影响,增大电压、Cp和d,沿线脉冲能量的衰减速度增大;l越短,能量衰减越快。实验得出最佳l≤10 m。     

Gaseous electrical discharge characteristics in air and nitrogen at cryogenic temperature

In designing superconducting electrical power apparatus, the knowledge of cryogenic gas and liquid insulation characteristics is essential. The authors have studied the discharge characteristics of relatively long-gap configurations in air and nitrogen at a cryogenic temperature. A sphere-to-sphere electrode with a gap length of 20 to 150 mm is used for measurements in uniform electric field. The breakdown voltage characteristics basically obey Paschen's law at cryogenic temperature for 50 Hz, AC, DC and lightning impulse voltage applications. A rod-to-plane electrode with a gap length of 20 to 330 mm is used for measurements in nonuniform electric field. In air at cryogenic temperature and nitrogen gas at both room and cryogenic temperature, streamer-like corona discharge appears near the tip of the rod electrode before the breakdown, and the breakdown voltage increases linearly with gap length. In air at room temperature thin film-like corona discharge, however, appears near the tip of the rod electrode before breakdown, and the breakdown voltage becomes higher than the other case. In order to examine the variation of corona discharge characteristics, some additional experiments are conducted. As a result, it becomes clear that thin film-like glow corona discharge appears when electronegative gas is contained and sufficient electrons are supplied from the cathode.     

新型双极电晕放电器的放电特性

为了得到放电参数更好的电晕放电器,解决传统电晕放电器在施加单极性高压电源时只在高压电极上放电,而接地极上并不放电的情况,采用了一种新型针—针式结构的双极电晕放电器,在施加单极性高压电源时,放电器内能同时在高压电极和接地电极产生正、负两种不同极性的电晕放电。实验研究直流高压与脉冲高压下新型双极电晕放电器的伏安特性、放电现象和离子风时,在平均场强约3.4kV/cm条件下采用粒子图像测速仪(PIV)测得电场内正、负离子风的核心区风速约2m/s。与针—板式电晕放电器相比,新型双极电晕放电器的工作电压降低,而输出功率和电流密度明显提高。     

空间介质颗粒对交流导线电晕特性影响规律

为了研究空间介质颗粒对导线交流电晕特性的影响,基于小电晕笼,应用Fi Lin?6紫外成像仪记录存在介质颗粒时模拟导线交流电晕放电发生、发展的过程,实验结果表明:空间介质颗粒会对导线交流电晕发生、发展过程产生影响,球径越大、距离导线越近则导线的起晕电压越低;存在多球时,由于颗粒间的相互影响,导线的起晕电压和放电过程会受到影响,其中垂直排列的颗粒之间对放电发展过程和起晕电压影响相对较大。将偏心偶极子模型应用到存在介质颗粒时电场计算中,结合模拟电荷法对导线周围存在颗粒时空间电场分布进行分析,仿真结果表明:导线表面的最大场强以及导线和颗粒间场强的均值随着颗粒尺寸的增大、颗粒导线距离的降低和颗粒相对介电常数的增大而增大;空间存在多个颗粒时,由于球间的相互影响使导线表面场强进一步增大,其中球间连线和电场方向一致时的影响更大。     

一种用于脱硫脱硝的毫微秒脉冲电源的研制

电晕法烟气脱硫脱硝要求快速窄脉冲供电方式．介绍了一种新颖毫微秒波头脉冲电源，其输出电压波形．前沿上升时间小于20ns、脉宽小于100ns、基压和脉冲幅值分别可调，并且脉冲能显转移率和电源自身的能量效率也分别达到95％和70％以上．     

螺旋针-环结构等离子体射流放电过程分析

为降低气体的击穿和维持电压,设计一种螺旋针-环电极结构的等离子体射流装置,研究不同电压下的放电电压、电流波形。研究表明,氦气等离子体射流放电可以分为电晕放电、介质阻挡放电和射流放电三个阶段,并且可以通过放电电压、电流波形的特征进行区分。分析可知,射流管管径较大时,采用螺旋针状内电极结构可以减小电极间的平均气体间隙距离,从而降低气体的击穿和维持电压,使放电更加容易进行;电压反向过程中残留电荷使得合成电场得到加强,气体将"提前"发生放电;由于电极结构的不对称,气体在正半周期更容易发生放电,放电产生的电流脉冲数目更多,电流值更大;随着外加电压增大至14k V,放电最终过渡到丝状放电状态。