超细煤粉燃烧过程中污染物生成特性的研究

利用国产wRT-3P型微热量天平与英国产KM91006烟气分析仪联用对不同变质程度的超细煤粉进行了超细煤粉低温(小于800℃)燃烧实验，并应用QuinTox—Firework软件对燃烧过程中NO。和SO2的生成量进行跟踪检测、数据采集和整理。实验表明煤经超细化处理后，煤粉燃烧过程中NOx和SO2的生成特性发生了改变。同时，超细煤粉在燃烧过程中产生的CO延缓了煤表面发生的强氧化反应，有利于H2S与煤中其他矿物质的反应生成硫化物如CaS。     

N-甲基牛磺酸钠的定量分析

一、原理N-甲基牛磺酸钠与二硫化碳在异丙醇－水溶液中反应,生成硫代氨基甲酸衍生物(Ⅱ),CH3|HNCH2CH2SO3Na＋CS2→S CH3|| |HS-C-NCH2CH2SO3Na(Ⅱ)(Ⅱ)再用氢氧化钠水溶液滴定,即可定量分析N－甲基牛磺酸钠。(Ⅱ)＋ NaOH→S CH3|||NaS-C-NCH2CH2SO3Na+H2O     

UV／Mn^2＋协同催化H2O2降解染料X-3B的动力学研究

研究了初始pH值、溶解氧、H2O2浓度及水中常见阴离子对UV／Mn^2＋协同催化H2O2降解活性艳红X-3B动力学的影响。结果表明,UV／Mn^2＋协同催化H2O2能有效地降解染料x-3B;在通入空气0．5L／min、pH值为4、H2O2浓度为10mmol／L的条件下,有利于UV／Mn^2＋对H2O2的协同催化,提高反应速率;NO3^-、SO4^2-及Cl^-等阴离子对X-3B的降解具有抑制作用,其中NO3^-的抑制途径是阻碍紫外线透过溶液,而SO4^2-及Cl^-则是直接和溶液中·OH反应产生抑制作用。SO4^2-及Cl^-的抑制作用随着离子浓度的升高而增强,但NO3^-的抑制强弱和离子浓度大小无关.     

NO2和SO3氧化聚苯硫醚的密度泛函理论计算

通过密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)中的B3LYP-D3/6-31G(d,p)方法研究二氧化氮(NO2)、三氧化硫(SO3)氧化聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)生成亚砜与砜结构的过渡态,并使用内禀反应坐标(Intrinsic Reaction Coordinate, IRC)确认其连接的反应物和产物,考察了PPS被氧化的反应路径,指出反应中分子几何结构与原子电荷的改变,揭示了NO2, SO3 氧化PPS滤料的微观机理。在此基础上,进一步计算不同温度下PPS氧化过程中的自由能垒,通过反应速率常数与半衰期定量比较NO2, SO3氧化PPS的能力。结果表明,在180~220℃范围内,SO3氧化PPS生成亚砜的反应速率常数是NO2的107倍;SO3氧化亚砜结构生成砜结构的反应速率常数是NO2的104倍,即SO3对于PPS分子链上S原子的氧化能力远强于NO2;在实际环境中NO2除了直接氧化PPS外,还可能存在能垒更低的反应路径。     

纳米氧化锆/氧化锌光催化降解酸性红B的研究

以醋酸锌和氯氧化锆为原料，采用化学沉淀法制备了纳米氧化锆／氧化锌光催化剂。在中性条件下研究了催化剂煅烧温度，锆复合量，催化剂用量，染料初始质量浓度，过氧化氢质量浓度，各种阴、阳离子等条件对酸性红B脱色反应的影响。结果表明，该催化剂最佳制备条件为煅烧温度350℃，锆复合量2．5％（物质的量分数）。催化剂最佳用量0．9g／L。提高染料初始质量浓度会降低反应脱色率。适量过氧化氢可提高反应脱色率，当其质量浓度超过300mg／L会起负作用。NO3^-对反应影响不大；Fe^3＋和Ag^＋对反应起促进作用；SO4^2-，Cl^-，NO2^-等阴离子和Fe^2＋，Mn^2＋等阳离子对反应起抑制作用。     

钠基固硫剂在低阶煤中的固硫机理研究

在低阶煤中对Na HCO3的燃烧固硫作用进行了考察,并以弱黏煤为主要研究对象,进一步考察了不同Na HCO3添加量及燃烧温度下弱黏煤的燃烧固硫率,并对Na HCO3的固硫机理进行了分析和讨论。研究发现,Na HCO3的最适固硫温度为900℃,且随着Na/S比的增大,燃烧固硫率逐渐提高,当Na/S比为2.0时,燃烧固硫率和Na基固硫剂利用率分别为90.57%和65.83%,效果最好。结合XRD和TG-MS表征分析表明,Na HCO3固硫机制的反应历程为Na HCO3→Na2CO3→Na2SO3→Na2SO4。     

B2O3-TiO2-Mg-C体系燃烧反应热力学与产物结构变化过程研究

对B2O3-TiO2-Mg-C体系的燃烧反应热力学进行了研究，结果表明，该体系化学反应机理为:Mg先还原B2O3和TiO2，新生的Ti与B的C反应生成TiB2和TiC；TiO2的还原经历了TiO2→Ti3O2→TiO→Ti2O→Ti的逐步过程，对燃烧合成的产物结构形成机理进行了研究，表明当燃烧区的能量传到预反应区时，B2O3首先熔化并均匀地包裹在Mg,TiO2和C周围，Mg熔化后通过扩散与B2O3和TiO2反应，随着预反应区温升的升高，B2O3与Mg作用还原出B，TiO2与Mg作用还原出Ti，然后Ti与B或C反应形成TiB2或TiC晶核，最后TiB2与TiC及MgO在持续高温下长大。     

NOx、SO2液相反应研究进展--一种同时脱硫脱氮的新思路

从烟气脱硫脱氮的角度讨论了NOχ与SO2在液相中的一系列反应,包括NO、SO2溶于水与SO3^2-、HSO3^-水溶液间的反应,更为重要的是通过研究SO2^-与HSO3^2-反应制备羟胺二磺酸盐、硫酸羟胺的过程,即生产尼龙66的中间体己内酰胺的必备原料,提出了一种有意义的脱硫脱氮新思路：利用NOχ的氧化性与SO2的还原性在水溶液中构造一自催化自氧化还原反应,并得到有用的工业原料硫酸羟胺。     

油页岩与高硫煤混烧污染物排放特性研究

为验证油页岩和高硫煤混烧时油页岩的脱硫效果以及油页岩作为可燃脱硫剂的可行性,在小型热态流化床燃烧实验台上进行了桦甸油页岩与高硫合山煤的混煤燃烧污染物排放特性实验研究,得到了不同油页岩和高硫合山煤质量比(0:100,20:80,40:60,50:50和60:40)的混煤在燃烧过程中SO2,NO,NO2和NOx等污染物的排放特性.结果表明,在高硫煤中掺入越多的油页岩量,SO2排放量越低,而NO和NO2排放量有所增加,在油页岩掺入量少于20%以前,SO2排放量下降明显,之后逐渐趋于稳定,综合考虑,在高硫煤中掺烧20%左右的油页岩可以有效地降低SO2排放量.     

RDX聚光点火和反应过程的光学诊断

为拓展含能材料在聚光加热下点火和燃烧特性的实验方法,探究了燃烧反应过程中的物种变化及化学反应,基于聚光点火平台,采用高速摄影、化学发光、激光诱导荧光的方法,研究了聚光点火前后RDX反应的自发光过程、NO化学发光信号变化和RDX火焰内部OH自由基的二维浓度分布。结果表明,RDX聚光点火和反应过程分为4个阶段,分别为吸热、蒸发热解、点火和反应结束;整个反应过程的点火延迟时间为16.735s,燃烧持续时间为355ms,而高延迟的原因是由于聚光点火能量较低所致;NO化学发光显示,NO的产生存在明显的两阶段生成过程,且NO的生成受RDX蒸气和HCN、NO_2多种分解产物影响;OH的高浓度区主要分布于火焰的中部两翼,可由NO反应而产生。     

铝酸锌类陶瓷发光粉的初步研究

以ZnAc2和Al（NO3）3为原料,掺杂Eu（NO3）3和Dy（NO3）3后,采用燃烧法制备ZnAl2O4：Eu荧光粉。本文探讨在固定基质组成的条件下,加入了不同量的稀土,在不同反应温度下和反应时间内对荧光粉发光的影响。结果发现,当稀土加入量Eu2＋/Al3＋=1/25,Dy3＋/Al3＋=0,反应温度700℃,反应时间30 min.时制得的荧光粉发光效果最好。     

高温无催化剂条件下CO还原NO数值模拟研究

随着对NOx排放标准要求越来越高,煤粉燃烧生成的NOx中NO所占比例约90％,对NO的还原研究是一项重要的课题.本文利用CHEMKIN软件的PSR模块对CO还原NO的过程进行了模拟,并对其热力学与动力学分析.结果表明:在无催化剂条件下,CO还原NO所需温度约为1650 K,压力对于反应转化率及反应路径影响不大,但对于反应速率有明显影响;反应路径分析发现,NCO自由基及N2O自由基受温度影响大,增加温度利于该两自由基生成,促进反应进行.在高温条件下,NO的还原反应不仅为CO+ NO→CO2+0.5N2还伴随2NO(=)O2+ N2反应的进行.     

50℃时(NH_4)_2SO_4-NH_4NO_3-H_2O三元体系相图研究

采用等温溶解平衡法测定了三元水盐体系(NH4)2SO4-NH4NO3-H2O在50℃的溶解度数据,绘制了三元体系相图。结果表明,体系在50℃的相图存在6个区域,即(NH4)2SO4的结晶区、NH4NO3的结晶区、以(NH4)2SO4为主的固溶体结晶区、以NH4NO3为主的固溶体结晶区、以(NH4)2SO4为主的固溶体和以NH4NO3为主的固溶体共同结晶区及不饱和区。     

湿法磷酸中氟的测定

湿法(萃取)磷酸的生产是用硫酸分解磷矿石。磷矿石与硫酸反应,生成磷酸和磷石膏:Ca5(PO4)3F＋5 H2SO4＋nH2O→3H3PO4＋5CaSO4·nH2O+HF所产生的氟化氢继续与原料中的二氧化硅或共它含硅化合物作用,生成四氟化硅:4HF＋SiO2→SiF4+2H2O四氟化硅与水作用生成氟硅酸:3 SiF4 + 2H2O→2 H2SiF6＋SiO2SiF4+2HF→H2SiF6此时只有少量SiF4和HF逸入气相,而大部分的氟留在磷酸中,影响磷酸的净化,并严重腐蚀设备。     

SO_2对钙基吸收剂吸收NO的作用机理

针对低温条件下SO2对Ca(OH)2吸收NO的影响进行了实验研究,分析了烟气中O2和H2O对SO2促进Ca(OH)2吸收NO的影响。实验结果表明,当烟气不含SO2时,Ca(OH)2对NO基本无吸收作用;烟气中SO2的存在对NO吸收具有促进作用。H2O和O2对SO2促进NO吸收有显著影响;当烟气不含O2时,即使大量的SO2被吸收,NO吸收效率仍较低;只有SO2与O2和H2O共存才能促进NO吸收。脱硫产物CaSO3对NO无氧化作用;NO、H2O和SO2未在吸收剂表面产生可分解释放NO2的大分子中间配合物。分析认为在脱硫过程中产生了可以促进NO与O2反应的非稳定中间活性组分。     

富氧气氛下燃煤污染物排放规律研究

在水平管式炉上进行了模拟空气和O2/CO2气氛下的煤燃烧特性实验,并利用傅里叶红外光谱仪对烟气成分进行了在线测量,分析了煤种、气氛和温度等对污染物(SO2和NO)排放的影响.结果发现,SO2主要以单峰形式析出,而NO的析出大多数为双峰;煤种对污染物排放的影响较大,硫和氮含量高的煤种相应地SO2和NO的析出量较多;O2/CO2气氛下,SO2和NO的生成总量随着O2浓度的增加而减小;温度(800℃~1 000℃)对SO2和NO排放的影响不甚明显.但850℃时的析出峰峰值最大,释放量也较其他温度多,故850℃有利于SO2和NO的析出.     

Fe(Ⅱ)/亚硫酸盐体系络合吸收NO特性研究

研究反应条件对Fe(Ⅱ)/亚硫酸盐体系络合NO的影响规律.利用实验室分析模拟燃煤电厂烟气中NO的质量浓度.结果表明:Na2SO3浓度主要作用于Fe(NO)SO4的还原和NO的吸收.温度对该体系的影响存在两个方面,一方面升高温度可以提高NO的脱除效果,另一方面加快了反应的进行,使得快速达到反应平衡.O2体积分数对NO的脱除效果起着重要作用,直接影响该体系的降解趋势.一种是无氧条件下可以使该体系长时间处于有效的络合NO效果,另一种是2.5％的O2体积分数可以促进该体系反应初期NO的络合,进而使得NO的脱除效率最大,3 min NO的脱除效率达到90.65％,但反应末期NO的脱除效果减弱.     

活性炭上NO和SO2的常温吸附特性研究

通过吸附穿透曲线和吸附容量,考察了两种活性炭吸附剂在不同气氛条件下SO2和NO的常温吸附性能.结果表明,无氧条件下,活性炭对NO吸附能力较弱;有氧时,O2可促进NO在活性炭上的吸附转化;无氧条件下,活性炭吸附SO2的性能远远强于吸附NO;O2的存在均可提高两种活性炭对NO和SO2的吸附能力.预吸附NO形成的某些NOx物种可促进SO2吸附.SO2对NO的吸附有明显抑制作用.同时吸附时,SO2和NO不会单独占据同一活性中心,即SO2与NO可能有共同的吸附位,并形成新的吸附态中间产物.且比较两种活性炭的常温吸附性能,椰壳活性炭强于煤质活性炭.     

自由基簇射电催化氧化同时脱硫脱硝过程反应特性及机理研究

应用一种新型的电催化氧化技术??电晕放电自由基簇射技术进行了烟气同时脱硫脱硝实验,重点分析了SO2和NOx脱除的反应特性和相互影响机理.结果表明:在0.042 L(min(1的氨气注入下,50%的SO2在放电前被脱除,但放电过程仍对SO2的脱除有一定的促进作用.而NOx的脱除取决于放电过程,放电前的脱除几乎可以忽略不计.在脱除过程中,适量的SO2能够提高NOx的脱除,最大能使NOx脱除率提高25%,但过高的SO2又使NOx的脱除趋于减少.不同SO2初始浓度下NOx脱除率的变化主要归因于SO2和NO2之间的反应.NO初始浓度的变化对SO2的脱除影响较小.烟气成分的变化对SO2和NOx的脱除影响也不明显.在脱硫脱硝过程中,观察到的白色晶体状物质主要成分是硫酸铵和硝酸铵.     

CO2＋O2气化制气配水煤气生产甲醇的构想与可行性分析

以干燥后的焦炭为原料，O2和CO2为气化剂，在气化炉内进行气化反应并制得粗CO气。主要反应如下：C＋O2=CO2＋394．4kJ／mol（1）、C＋CO2=2CO—168．5kJ／mol（2）、C＋1／2O2=CO＋112．9kJ／mol（3）。反应主要按（1）、（2）式进行，反应（1）、（3）为氧化反应，是强放热过程，反应（2）为还原反应，是吸热过程。CO2除参与反应外，还起调节温度作用，控制燃烧层最高温度低于灰熔点（t2），防止灰渣结块。