木醋调质石灰石固硫性能的动力学研究

采用木醋废液对石灰石进行调质改性,利用热分析法研究了石灰石及木醋调质石灰石固硫反应过程,并采用等效粒子模型对固硫反应过程进行了表征。研究结果表明,在整个温度区间内（850~1000℃）,木醋调质均能显著提升石灰石的固硫性能。木醋调质石灰石的主要成分为水合醋酸钙,其热解过程呈现多阶段性,热解产物疏松多孔,具有较大的比表面积,这是调质后石灰石固硫性能发生显著提升的主因。动力学计算结果显示,采用木醋调质石灰石对固硫反应的表面反应速率常数k影响不大,但却能显著提高有效扩散系数Ds,表明调质对固硫反应表面化学反应控制阶段的影响不明显,一旦反应处于扩散控制阶段时,调质对固硫反应的促进作用表现极为显著。     

复合黏结剂代替部分煤焦油制备脱硫脱硝炭的试验研究

以太西无烟煤为主要原料、不粘煤和1/3焦煤为辅料制备煤粉,采用复合黏结剂代替部分煤焦油制备脱硫脱硝炭,研究了不同配煤比例对制备的脱硫脱硝炭的耐压强度、吸附性能、孔径分布的影响。结果表明:增加太西无烟煤的比例有利于微孔的发育,增加1/3焦煤和府谷煤的比例有利于中孔的发育;脱硫脱硝炭的强度随着烧失率的增大而不断下降,用复合黏结剂代替部分煤焦油制备的脱硫脱硝炭样品的耐压强度与吸附性能指标均可达到客户的要求。     

浙江石灰石脱硫性能的评价分析

本文对石灰石脱硫工艺应用现状进行了简要的阐述,设计石灰石脱硫性能评价装置并且建立了评价方法,研究浙江主要石灰石的脱硫性能,分析了石灰石脱硫活性与石灰石结构的关系,对浙江主要石灰石作为脱硫剂进行初步评价。     

350MW超临界CFB脱硫脱硝一体化协同控制研究

通过350 MW超临界CFB锅炉燃烧调整实验,研究炉前喷钙系统的石灰石输入量与NOx原始排放的关系,并绘制石灰石输入量与NO_x原始排放的关系曲线。基于实验结论,通过调整炉内石灰石的用量,控制进入脱硫塔原烟气SO_2含量,实现炉内喷钙系统、SNCR脱硝系统、尾部湿法脱硫系统的合理化匹配,获得最佳经济效益。     

烟气联合脱硫脱硝活性焦再生实验研究

选取一种用无烟煤制备的活性焦进行烟气联合脱硫脱硝（SO 2 和NO）实验,对两个不同再生终温下脱硫脱硝后的样品分别进行5次循环再生实验研究。结果表明：随着循环次数的增加,550 ℃再生终温下的样品脱硫和脱硝性能均先降低后升高;450 ℃再生终温下脱硫性能稍有降低,脱硝性能增加。对再生过程进行分析发现,SO 2 脱附比较完全,达到95%以上;5次再生后的样品碳反应量达到2.77~3.08 mg/g;NO在脱硫反应器中与SO 2 形成中间产物,导致NO脱除效率提高;NH 3 存在两个脱附峰：第1个脱附峰对应温度较低,以物理吸附的NH 3脱附为主;第2个脱附峰对应温度较高,以(NH 4 ) 2 SO 4 和NH 4 HSO 4 的分解为主。     

褐煤热解半焦在污泥调质与深度浓缩脱水中的应用

为解决当前污泥脱水难的问题,以褐煤热解半焦作为污泥调理剂对污泥进行调质处理,并采用污泥重力浓缩脱水的实验方法探讨了褐煤半焦对污泥调质与深度浓缩脱水的影响。结果表明:用半焦对污泥进行调质,能够改善污泥的浓缩脱水性能、沉降性能以及浓缩污泥的机械脱水性能,当100 g污泥中加入2 g半焦时,浓缩污泥的含水率由调质前的91.13%降低至调质后的78.05%,浓缩污泥经真空抽滤后所得滤饼的含水率由调质前的65.00%降低至调质后的49.50%。污泥浓缩前20 min内,污泥的平均沉降速率由调质前的2.67 mL/min提高至调质后3.25 mL/min。通过污泥调质前后的粒度分析和半焦的扫描电镜图像分析,探讨了半焦对污泥调质与深度浓缩脱水的机理,其机理主要表现在半焦对污泥的吸附作用及半焦对污泥亲水性能的消弱作用。     

丙酸钙高温协同脱硫脱硝的试验研究

在管式炉反应器上对丙酸钙高温条件下脱硫脱硝效果进行了试验研究。试验结果表明,煤中添加丙酸钙燃烧,硫、氮析出速率明显降低,SO2、NO排放量显著减少,1 000 ℃、按钙硫比为2的量向聊城贫煤中添加丙酸钙,单位质量煤粉SO2、NO排放量分别减少了6466%和4869%;脱硫脱硝效果受燃烧温度、煤的含硫量、钙硫比的影响;低温有利于脱硫,高温有利于脱硝;在相同钙硫比添加量下,煤种含硫量越高,丙酸钙脱硫脱硝效果越好;增大钙硫比可提高脱硫脱硝率,按钙硫比为2可以获得较为理想的脱硫脱硝率,继续添加丙酸钙,脱除效率提高不明显。     

煤矸石电厂烟气除尘脱硫脱硝技术改造

煤矸石电厂2台75t/h锅炉不能满足新的排放标准,故进行除尘脱硫脱硝技术改造,包括采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺、电袋复合除尘器、脱硝系统采用低氮燃烧改造+SCR技术,改造后实际排放满足环保要求。     

脱硫用石灰石脱硫性能实验研究

针对循环流化床锅炉石灰石炉内脱硫效果不稳定、石灰石利用率低等问题,对兖州矿区范围内石灰石资源进行调研,并进行采样分析研究。通过实验室化学分析、实验台实验及电厂工业实际应用研究,确定了各产地石灰石的炉内脱硫品质,取得了良好的应用效果。     

天然低品位锰矿烟气脱硫脱硝一体化研究

以天然锰矿作为吸收剂和催化剂, 对模拟工业烟气进行连续干法脱硫和选择性催化还原脱硝实验研究。结果表明, 锰矿作为SO₂吸收剂时具有较高的脱硫率和硫容, 作为NO催化剂时具有较高的脱硝率和较宽的工作温度窗口。天然锰矿烟气脱硫脱硝一体化实验中, 脱硫率和脱硝率分别达到99%和96%以上。此外, 脱硝过程失活的锰矿还可以作脱硫过程的吸收剂, 提高了锰矿的综合利用率。     

水蒸汽对煤流化床富氧燃烧及SO_2析出和脱除的影响

为研究水蒸汽对煤燃烧的影响,以黄陵烟煤和晋城无烟煤为研究对象,在流化床多功能试验台上对比了水蒸汽加入前后煤的富氧燃烧性能,获得了水蒸汽对燃烧特性及SO2析出和石灰石脱硫特性的影响。结果表明:通过对流化床空气燃烧试验台架的简单改造即可实现煤在21%~40%富氧气氛下安全、稳定的燃烧。O2/CO2气氛下,随着O2体积分数的增加,炉膛温度上升,燃烧效率提高,SO2的析出量逐渐增加;石灰石脱硫由直接硫化转变为间接硫化,脱硫效率明显增大。水蒸汽对燃烧的影响更多的体现在水煤气反应等化学作用方面;水蒸汽加入后燃烧温度稍有降低,燃烧效率增加;SO2的析出量减小。此外,水蒸汽的加入明显促进了石灰石颗粒内部固态离子的扩散,石灰石的脱硫能力增强,尤其是在间接硫化时。     

瓦斯爆炸引起支护木材起火的分析和判定

为了研究木材的支护煤层发生瓦斯爆炸后引起次生火灾的危险性,进行了瓦斯爆炸情形下支护木材次生火灾的发生机理的分析和研究。对包括不同初始浓度和体积的瓦斯爆炸火焰波的特性、爆炸后爆源临近区域的动态热环境进行了分析和研究。基于对爆炸后热环境的分析,应用快速热裂解仪开展了支护木材的快速热裂解实验,实验选取温度处于592~1 313 K,热作用持续时间分别为1,2,5,10 s。结合燃烧学基础理论,分别从可燃物、燃烧浓度极限、最低助燃氧浓度、感应期4个方面对瓦斯爆炸热环境下支护木材的起火可能性进行了分析和判定。得出,如果木材支护的煤层发生初始瓦斯浓度处于5.0%~9.25%之间的某个体积的瓦斯爆炸,则在爆炸后距爆源一定距离范围内就构成了引发支护木材着火的必要条件,就有瓦斯爆炸引起了支护木材次生火灾的可能。     

铅银渣焙烧脱硫动力学研究

针对各种方法处理铅银渣回收率低的问题，采用火法冶金技术破坏铅银渣的物相结构是提高金属回收率的有效方法，但火法冶金处理铅银渣过程其中的化合物热分解机理及脱硫动力学尚不明晰。采用卧式高温管式炉对铅银渣进行焙烧脱硫处理，利用TG-DSC和XRD等相结合研究铅银渣热分解反应历程。结果表明：铅银渣热分解分为脱水、KFe3(SO4)2(OH)6分解、Fe3(SO4)2分解和难分解MeSO4的分解四个阶段，及脱羟基化和释放硫两个亚稳态质量损失过程。采用Kissinger-Akahira-Sunose微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算了热分解反应表观活化能，表明反应由易到难依次为Fe2(SO4)3分解、ZnFe2O4生成和难分解MeSO4的分解。铅银渣通过脱硫有效改变了其物相结构，提高了有价金属和稀贵金属的品位，脱硫铅银渣中硫降到了0.44%，为火法或湿法处理铅银渣提供理论和数据支撑。     

贝壳类脱硫剂的微观结构与脱硫性能研究

在流化床上对3种典型贝壳——扇贝、海螺、毛蚶以及一种石灰石进行煅烧脱硫试验研究,并利用压汞仪测定试验样品的微观孔隙结构,通过最可几孔径、孔隙率、比表面积等3个结构特征参数对微观结构进行定量分析;另外,还对试验样品的化学成分进行了分析.研究结果表明,与石灰石相比,3种贝壳的微观结构更有利于流化床脱硫反应;同样的试验条件下,3种贝壳的脱硫效率和钙利用率均高于选定的石灰石.     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器开发

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术，在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上，针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点，选取一种商用活性焦，在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响，在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式，并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计，建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置，并在工业装置上开展了72h工业性试验，验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明，活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为：空速300h-1，反应温度140℃，氨氮比1.3，烟气湿度不宜超过16%|以某焦化厂烟气为例，进行了反应器尺寸理论计算，设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m|工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验，烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1.1∶1、烟气平均湿度12.5%，在此条件下，装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%，在基准氧含量为8%时，SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3，满足焦化烟气超低排放指标要求。     

基于活化能指标煤的自燃倾向性研究

运用热重分析手段对煤从常温到燃点之间的氧化热解过程进行了研究，运用不同动力学机制模型函数分别对热重分析数据进行了处理和相关性分析.结果表明，煤炭氧化热解过程符合一级化学反应动力学机制，据此求出活化能，利用活化能指标来划分煤的自燃倾向性.     

瓦斯爆炸火焰波热作用下矿井支护木材微观热动分析

为了得出瓦斯爆炸诱发矿井支护木材次生火灾的机理,对矿井支护木材进行了微观热动分析。基于相关学者开展相关瓦斯爆炸所测实验数据,归纳、分析了瓦斯爆炸火焰波的特性。通过建立瞬态温度场数学模型,对不同火焰波温度、不同热作用时间支护木材浅表层的瞬态温度场进行了计算、分析和验证。建立了化学反应动力学模型,开展了同瓦斯爆炸条件基本一致的不同温度、不同热作用时间下矿井支护木材居里点快速热裂解实验。对比分析了和该模型相近的相关文献数据和本实验所测数据,得出：温度在550~1 050 K时,热裂解气体平稳增加,从3.3%上升到32.1%;焦油先增大然后逐渐平缓,从1.8%上升到48.8%,最高52.6%;焦炭逐渐减小,从94.7%降到19.1%。文献数据和实验数据吻合较好。