分解炉用无烟煤的催化燃烧研究

在无烟煤中添加CuO,Fe2O3,MnO2,可以不同程度的改善无烟煤的着火温度;通过燃烧产物的XRD分析,探讨了催化剂催化燃烧的机理:催化剂在煤粉燃烧过程中参与了无烟煤燃烧中的化学反应过程,对无烟煤中难燃的碳发生了催化燃烧反应,使无烟煤着火温度下降.     

Fe2O3/CaO对低阶煤低温催化干馏的影响

采用自行研发的煤的低温干馏装置,将不同配比下的Fe2O3/CaO与长焰煤进行低温催化热解实验,以探索Fe2O3/CaO对低阶煤催化干馏的反应规律。结果表明:随着催化剂Fe2O3/CaO的添加,煤气产率增加约3%,煤气中CH4和H2的含量分别可达到35.69%和17.73%;焦油收率略有降低,但焦油中直链烷烃,以及一些高附加值的化合物如萘、菲、茚、芴等,含量不断增大,实现了低温煤焦油中高附加值化工产品的富集;半焦产率增加约3%,半焦表面变得凹凸不平并有龟裂纹,导致半焦的反应性增加。在对低阶煤热解过程中,Fe2O3和CaO的催化作用具有一定的协同性。     

几种金属化合物对劣质无烟煤燃烧特性的影响

针对水泥生产特点,选择BaCO3,Fe2O3,CaO3和CaO为催化剂,采用热重法对煤粉中掺入催化剂的燃烧特性进行了实验研究,讨论了不同催化剂和催化剂含量对煤粉燃烧特性的影响,实验结果表明,以添加剂质量计,BaCO3的添加量为1%时,催化效果最为明显,试样的着火温度相比原煤降低了22℃,燃烬温度提前了27℃;Fe2O3的添加量为10%时,催化效果最佳,试样的着火温度比原煤降低了17℃,燃烬温度提前了32℃;CaO3和CaO对煤粉燃烧性能的改善作用不显著,且随着添加量的增加,试样的燃烬性变差.     

水泥工业煤粉富氧燃烧NO释放特性实验研究

在回转炉实验台架上,分别研究了掺石灰石及掺CaO的情况下,N2/O2、CO2/O2气氛及氧浓度对典型煤种在富氧燃烧条件下燃烧释放NO的影响规律.研究结果表明:CO2/O2气氛下煤粉燃烧NO释放总量较N2/O2气氛下少;CO2/O2气氛下氧浓度的增加对煤粉燃烧NO释放有促进作用;石灰石及CaO对煤粉燃烧NO的生成均具有催化作用,且CaO的催化作用更强.     

Fe2O3和K2CO3对高灰分煤催化燃烧影响及机理分析

为提高淮北矿区高灰分煤的燃烧效率,采用热重分析实验对比分析了Fe2O3和K2CO3对煤粉着火与燃尽温度、燃烧特性指数、放热面积的影响.结果发现Fe2O3和K2CO3可分别将煤粉的着火温度由480.3℃降低470.4℃和397.3℃,燃尽温度由628.4℃降到609.7℃和547.7℃,燃烧特性指数提高,放热量增大.利用SEM、XRD和FTIR测试技术对煤粉燃烧残余物的微观结构、物相组成及官能团变化进行研究,分析燃煤催化剂在燃烧反应中的作用机理;通过BET方程计算燃烧煤焦的比表面积,分析其孔隙结构的变化.结果表明Fe2O3和K2CO3的主要作用机理是促进燃烧反应过程中挥发分的析出,增强煤粉的吸附性能,加快燃烧反应过程中固定碳的燃烧.     

综合热分析法研究催化剂对煤粉燃烧过程的影响

利用综合热分析仪研究了Ce2(CO3)3, CeO2, CaCO3, CaO 四种化合物对煤粉燃烧过程的影响. 重点研究了稀土金属化合物Ce2(CO3)3在不同添加量和不同粒度时对煤粉燃烧过程的影响. 结果表明,Ce2(CO3)3能够显著促进煤粉的燃烧过程,降低着火点温度. 添加量为1.0%时,煤粉着火温度降低约30℃,助燃性能优于其他3种催化剂. 在添加量小于1.0%时,Ce2(CO3)3添加量越大,着火温度越低. 在Ce2(CO3)3不产生团聚的情况下,催化剂粒径越小,煤粉的着火温度越低.     

催化剂对劣质煤燃烧性能的影响

主要利用热分析法研究了催化剂NaClO4,MnO2和BaCO3对劣质煤燃烧性能的影响.结果表明,三种催化剂均可以提高劣质煤的挥发分释放量;各催化剂对煤粉的着火特性和燃尽指数都有不同程度的促进作用,其影响大小排序为:NaClO4>BaCO3>MnO2和BaCO3>MnO2>NaClO4;加入各催化剂后,煤粉的放热量均得到了提高.主要作用机理是:催化剂促进煤中挥发分的析出,降低煤的着火温度并且促进氧气与焦炭的充分接触,从而加速煤的燃烧过程.     

稀土元素对贫煤、贫瘦煤喷吹煤粉静态燃烧性能的影响

介绍了在静态燃烧条件下,对添加带有La2O3和CeO2的3种成分混合促进剂的混合煤粉进行了静态燃烧试验,考察了稀土氧化物对贫煤、贫瘦煤高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响,并探讨了其助燃作用机理。     

用煤粉来再燃脱硝中金属氧化物催化作用的实验研究

通过对煤粉进行酸洗脱矿重新负载,并在一维沉降炉上对K2O,Na2O,CaO,Fe2O3金属氧化物的负载煤粉进行再燃试验研究,最后对试验结果进行了分析和探讨.研究结果表明金属氧化物对用煤粉来再燃脱硝效果有重要影响.煤灰中金属氧化物含量越高,煤粉再燃脱硝效果越好.负载等质量金属氧化物的煤粉用来再燃脱硝的效果依次为:Na2O～Fe2O3＞K2O＞CaO;其中Na2O和CaO与再燃区气氛相关性较弱,而K2O与Fe2O3则随还原性气氛的增强,效果有显著提高,CaO负载过量后,反而有不利影响.研究成果可为今后选择有效的再燃用的煤粉添加剂奠定一定的理论基础.     

以磁性Fe_3O_4-MnO_2核壳结构复合材料为Fenton催化剂氧化去除水中4-氯酚

为了克服MnO2难以固液分离的缺点,将磁性Fe3O4-MnO2核壳结构复合材料作为非均相催化剂,应用于Fenton反应体系氧化去除水中的4-氯酚的实验中。在对材料结构性质进行表征的基础上,通过实验研究了磁性Fe3O4-MnO2核壳结构复合材料的催化性能。结果表明,和单一的以Fe3O4或者MnO2作为催化剂相比,Fe3O4-MnO2核壳结构复合材料具有更高效的催化效率,75 min内4-氯酚的去除率达到了96.8%,而且通过外加磁场还能实现快速的固液分离。同时,催化剂投量、H2O2投量以及溶液pH的改变都会对4-氯酚的降解产生较大影响。     

流化床燃烧条件下过渡金属氧化物的催化固硫研究

利用流化床煤燃烧法和热重分析法研究了MnO_2、Fe_2O_3、ZnO 3种过渡金属氧化物在流化床燃烧条件下的催化固硫效果。实验结果表明,在流化床煤燃烧反应器中,MnO_2、Fe_2O_3、ZnO添加量在Me/S(摩尔比)=2.5时,煤样固硫率最高,分别为40.6%、36.2%、56.9%,添加量为原煤质量的1.0%时,其燃烬率由原煤的44.91%分别提高到57.95%、50.81%、49.36%;在热重分析实验中,MnO_2、Fe_2O_3、ZnO添加量为原煤质量的1.0%时,煤样相对于原煤着火点分别降低5℃、12℃、7℃,最大燃烧速率分别提高32.3%、13.2%、10.0%。结果表明,3种过渡金属氧化物对煤燃烧有良好的催化固硫作用。     

烟气气相组分及Ca(OH)_2对KMnO_4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

铁钙比对煤灰中耐熔矿物生成的抑制机理研究

铁基助熔剂和钙基助熔剂能有效降低煤灰熔融温度,为了研究铁钙比(Fe2O3/CaO)对煤灰中耐熔矿物生成的抑制机理,根据煤灰化学成分组成,在三种不同系列的煤中加入含铁助剂,调整煤中的铁钙比,对煤灰进行灰熔融温度、煤灰成分分析,对还原性气氛下制备的煤灰渣进行X射线衍射分析(XRD).结果表明:加入含铁助剂可降低煤灰熔融温度,在相同铁钙比下,加入Fe助剂的煤灰熔融温度低于加入FeS2助剂的煤灰熔融温度,硫在煤灰中起增加煤灰熔融温度的作用;煤灰中铁钙比不同对高熔点矿物的生成影响不同,当铁钙比在1~2间时,灰渣中仅有钙长石,当铁钙比在3.5~5.5间时,灰渣中既有钙长石的也有耐熔矿物莫来石的存在,煤灰中铁质矿物和钙质矿物的含量对耐熔矿物的生成有很大影响.     

煤快速热解过程中氧化钙对焦油裂解的影响

为降低煤在热解、气化过程中的焦油产量 ,在一快速热解固定床反应器中考察了氧化钙催化剂的加入对焦油裂解反应的影响 ,研究结果表明 :在相同反应条件下 ,所选三种氧化钙催化剂中以 Ca O- 3的焦油裂解活性为最大 ,它们的焦油裂解活性顺序为 :Ca O- 3>Ca O- 2 >Ca O- 1 .并进一步考察了 Ca O- 3在不同反应温度下对焦油裂解反应的影响     

催化燃烧技术在水泥生产中的应用研究

为了拓宽水泥工业的煤种选取范围，本实验针对水泥生产特点，选择Fe2O3,MnO2,CuO,BaCO3为催化剂，通过煤的燃尽度测量，着火指数、燃尽指数分析，以及挥发分释放特性实验研究等，进行不同煤质粉的催化燃烧研究，讨论不同催化剂和催化剂含量对煤燃烧特性的作用；同时通过水泥熟料的游离钙、矿物组成分析，探讨了催化剂对水泥熟料质量的影响。     

Fe/CaO催化剂对脱灰徐州烟煤热解特性的影响

煤热解是一种重要的煤炭分质利用技术，但热解过程中产生的副产物焦油危害极大，催化改质是高效清洁利用煤焦油的方法之一。本文采用溶胶凝胶法制备Fe/CaO催化剂，在管式炉反应器上对脱灰徐州烟煤进行了催化热解实验，对研究催化裂解煤焦油具有重要的意义。结果表明：Fe/CaO催化剂可以明显促进热解气的产生，热解气中CO₂、CO和CH₄的产量均不断增加。Fe/CaO催化剂促进了液体产物的催化裂解，导致液体产率明显下降。Fe/CaO催化剂促进焦油中的稠环芳烃向脂肪烃和轻质芳烃转化，此外，Fe/CaO催化剂还对萘类化合物的产生有促进作用。Fe/CaO催化剂催化后焦油中两环化合物的含量增多，三环及以上的化合物含量减少，焦油分子量呈减少的趋势。     

焚烧含盐有机废液添加剂对流化床床料烧结的影响

研究分别以砂子和煤灰为床料,含盐废液在流化床中焚烧,添加剂CaO、Fe₂O₃、A1₂O₃对阻止床料结焦的作用机理.结果表明,当砂子或煤灰中形成Na₂CO₃时,CaO、Fe₂O₃能够解决床料的结焦问题,而Al₂O₃却促进砂子的结焦.当砂子中含有NaCl时,A1₂O₃能很好地解决砂子的结焦问题,而CaO、Fe₂O₃虽然对防止结焦有效果,但不能根本解决砂子的结焦问题.当煤灰中含有NaCl时,CaO、Fe₂O₃对于防止床料的结焦效果较好,而A1₂O₃反而造成严重结焦.研究结果为含盐有机废液在流化床中焚烧时防止床料结焦选择合适的添加剂提供理论依据.     

气化条件下煤灰熔融性研究

以CaO和Fe2O3为助熔剂,分别与7种煤样进行不同比例的混合,在气化条件下进行煤灰熔融性实验,降低煤灰熔融性温度,为生产合成气用煤的选择提供科学依据。实验结果表明,7种煤样的流动温度均能降至1400℃以下,煤灰添加CaO助熔剂时的灰熔融性温度变化比较稳定,而对Fe2O3助溶剂都较为敏感,仅在很小的含量范围内能达到最低点,而且规律性较差。