碱性氢氧化物消除NH4Cl积灰特性实验研究

通过模拟燃煤电厂中NH₄Cl氛围,研究NH₄Cl如何影响飞灰沉积引起受热面热流密度变化. 实验采用竖式炉系统模拟锅炉尾部烟道,油循环系统控制温度,探针收集积灰,实时监测探针内外表面温度,获得探针受热面热流密度,将NaOH,Mg(OH)₂,Ca(OH)₂作为脱除剂,研究3种碱性氢氧化物对烟气中NH₄Cl的脱除效果. 研究发现,NH₄Cl对灰分的黏附能力较弱,受热面热流密度降低主要由NH₄Cl析出形成的沉积层引起. 在3种脱除剂中,Ca(OH)₂能够改善探针顶部热流密度降低,将热流密度降低率缩小到3.61%;NaOH能够改善探针底部热流密度降低,将降低率缩小到6.46%;Mg(OH)₂虽然能够减少探针顶部热流密度降低,但会引起探针底部热流密度降低加剧.     

低共熔溶剂中氢氧化镧的形貌控制合成及表征

低共熔溶剂中使用沉淀法合成了纳米La(OH)₃颗粒,并采用X射线衍射(XRD)、孔结构表征(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对La(OH)₃纳米颗粒进行分析和表征。探究了不同的反应条件对La(OH)₃形貌的影响,以磷酸二氢钾模拟废水进行了吸附试验。结果表明,以水和尿素?氯化胆碱为溶剂时,合成的La(OH)₃形貌为颗粒状,颗粒直径为0.02~3.00 μm;以乙二醇?氯化胆碱为溶剂时,合成的La(OH)₃形貌为棒状,颗粒长度为80~180 nm。样品对磷酸二氢钾的最大吸附容量为58~86 mg/g,吸附磷酸二氢钾的吸附等温线更接近Langmuir模型。     

油酸包覆纳米片状Al(OH)3/Mg(OH)2复合阻燃剂的制备

通过化学复合法制备出了油酸包覆纳米片状形貌Al(OH)₃/Mg(OH)₂复合阻燃剂.SEM结果表明,通过改变铝镁摩尔比可制备出不同形貌的片状复合阻燃剂.X射线衍射(XRD)结果表明,复合阻燃剂以Al(OH)₃为基体,表面成功包覆Mg(OH) ₂.红外光谱(IR)结果表明,油酸以羧酸盐形式成功包覆在复合阻燃剂的表面.X射线能谱(EDS)和热重分析(TG)结果表明,油酸均匀包覆,同时Al(OH)₃和Mg(OH)₂按接近反应原料的配比很好地进行复合;热重分析(TG)和差热分析(DTA)表明,复合阻燃剂相对于Al(OH)₃、Mg(OH)₂、Al(OH)₃和Mg(OH)₂机械混合样,阻燃性能有显著提高.     

农村地区不同炉具和燃料排放PM1.0中多环芳烃的排放特征

为研究农村地区不同燃料在不同清洁炉具中燃烧产生PM_1.0中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)的排放因子和排放特征,利用稀释通道法采集了8种燃料在气化炉和解耦炉中燃烧产生的PM_1.0样品,分析其中的PAHs含量。结果表明:16种组合条件下燃烧产生的PAHs排放因子为0.38~39.37 mg·kg^-1,气化炉的排放因子均低于解耦炉。燃料在气化炉中产生PAHs的排放因子顺序为EF_散煤> EF_玉米秸秆> EF_烟煤型煤> EF_松木木块> EF_柞木木块>EF _兰炭≈EF _无烟型煤> EF_{玉米秸秆压块}。菲、荧蒽、芘是生物质燃料燃烧产生PM_1.0中PAHs的主要组分,菲、荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽是煤炭燃烧产生PM_1.0中PAHs的主要组分。燃料在气化炉中燃烧产生PM_1.0中PAHs的低环比例高于解耦炉,而中高环PAHs的比例则低于解耦炉。在满足居民取暖需求情况下,预估减排效果最好组合为气化炉+兰炭、无烟型煤或玉米秸秆压块。     

磷钼酸根和金属/氢-氧-三苯基膦单元构筑的杂化材料

采用水热合成手段，以磷钼酸为多金属氧酸盐(简称多酸)建筑块，三苯基膦为有机配体，通过自组装的方式制备了一种无机-有机杂化化合物，通过X-射线单晶衍射技术确定其分子式为H₁₅{(PMo₁₂O₄₀)₂[MoO₄-(PPh₃)₄]₂[NaO₃-(PPh₃)₃][(H₂O-PPh₃)₃](化合物1)。该化合物是由[PMo₁₂O₄₀]^3-、[MoO₄-(PPh₃)₄]^2-、[NaO₃-(PPh₃)₃]^5-和H₂O-PPh_3<...     

汽车尾气中碳烟在钛酸钾上的催化氧化性能及动力学研究

采用溶胶-凝胶法合成了K₂ T_i4O₉ , K2 Ti₆O₁₃ 和K₂ Ti₂O₅ 钛酸钾型催化剂。利用X 射线衍射 (XRD)、智能重量分析仪(IGA)等手段进行了表征, 同时采用固定床对钛酸钾催化脱除柴油机尾气中碳烟颗粒的性能进行了测试, 并对钛酸钾催化氧化碳烟的动力学进行了研究。结果表明, 钛酸钾与传统催化剂相比具有更高的碳烟颗粒氧化性能, 在松散接触下依然能保持良好的活性, 且钾钛物质的量比为1 ∶1 的钛酸钾催化剂的脱除碳烟颗粒的效果最好。钛酸钾作用下碳烟的氧化为一级动力学反应, 且所建立的碳烟燃烧动力学方程与实验数据拟合较好。     

硝酸－氢氟酸消解ＩＣＰ_ ＭＳ测定海洋沉积物中多种金属元素

分别采用ＨＮＯ_３－ＨＦ－ＨＣｌＯ_４和ＨＮＯ_３－ＨＦ－Ｈ_２ＳＯ_４ 消解体系电热板消化,国家标准物质绘制工作曲线,ＩＣＰ^_ ＭＳ测定海洋沉积物中１７种金属元素。试验结果表明,选择合适的酸消解体系消化样品,优化仪器条件参数,各元素测定的线性相关系数良好,方法检出限为０.００５～１.２μｇ／ｇ,精密度均小于４.０５％。选用海洋沉积物（ＧＢＷ０７３１６、ＧＢＷ０７３３４和ＧＢＷ０７３３５）和水系沉积物（ＧＢＷ０７３０９）国家标准物质进行验证,测定值均在误差范围内。该法快速简便且符合分析要求,适合批量海洋沉积物样品的测定。     

Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5非均相Fenton处理垃圾渗滤液的研究

以硅藻土、ZSM-5分子筛为载体，以Fe(NO₃)₃·9H₂O为Fe源，制备了Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5两种催化剂，分别与H₂O₂组成非均相Fenton体系处理垃圾渗滤液。研究了溶液pH值、温度、H₂O₂用量、催化剂加入量和反应时间对垃圾渗滤液COD去除效果的影响。实验结果表明：利用该非均相Fenton体系处理COD浓度为1 110mg/L的垃圾渗滤液，在溶液体系pH值为3.0,反应温度30℃,催化剂投加量折合浓度为1.6 g/L,H₂O₂加入量折合浓度为0.2 mol/L,反应时间60 min的条件下，Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5两种催化剂处理垃圾渗滤液COD去除率可分别达到88.78%和92.58%。     

流化床O2/CO2气氛对烟煤焦反应速率的影响研究王文康1,卜昌盛1,熊金琴1,王昕晔1,张居兵1,朴桂林1,张孝勇2

流化床O₂/CO₂燃烧是实现煤炭清洁利用及近零碳排放的有效技术之一. 为进一步探究工业流化床O₂/CO₂燃烧条件下的煤颗粒燃烧机制,本研究在小型流化床试验台上,通过在线测量流化床出口烟气中O₂和CO的浓度,深入考察了O₂/CO₂取代O₂/N₂后,不同的床层温度(800～900 ℃)、O₂浓度(4%～10%)及颗粒粒径(2～8 mm)下的烟煤焦燃烧特性. 实验结果表明:O₂/CO₂气氛下,煤焦反应速率随床层温度的升高、O₂浓度的升高和颗粒粒径的降低而增加; 煤焦燃烧反应由O₂扩散控制,气化反应由反应动力学控制; 相较于O₂/N₂气氛,低床温下,O₂/CO₂气氛下的O₂扩散速率降低是煤焦反应速率改变的主要原因; 高床温下,除O₂/CO₂气氛下O₂的扩散速率降低外,煤焦气化反应对煤焦反应速率的影响同样不可忽略.     

离子触发释放Ca(OH)2微胶囊对混凝土性能的影响

为了提高混凝土的抗碳化能力,采用聚合诱导相分离法合成了具有离子响应性的聚1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐(PVEIm⁺PF^-₆)@Ca(OH)₂微胶囊.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪和X射线衍射仪对微胶囊的形貌及结构进行了分析,利用碳化箱和压力试验机分别进行抗碳化与力学强度测试.结果表明,微胶囊具有完整的核-壳结构,可在水中保持稳定,但可被Cl^-和CO^2-₃触发并释放出Ca(OH)₂.与不含微胶囊的混凝土相比,含微胶囊混凝土的碳化深度及碳化速率均明显降低,有利于提高混凝土的耐久性.     

添加剂对稻草灰熔融特性影响的实验研究

为了给生物质热化学转化中灰结渣和聚团问题的解决提供参考和依据,在小型实验装置上对稻草、稻草与添加剂混合物进行了燃烧试验.通过热力平衡计算软件选出合适的添加剂,添加剂包括Al粉、Si粉、Al2O3、SiO2、Ca3(PO4)2、CaSiO3、CaCO3、Al2(SO4)318H2O、CaSO4、CaO、(NH4)H2PO4等,通过对样品燃烧生成的底灰进行观测分析,选择较理想的添加剂(NH4)H2PO4,Al2(SO4)318H2O,CaSO4,CaO,CaCO3.理想添加剂样品底灰的XRD测试结果表明,(NH4)H2PO4可将稻草中钾转化为高熔点的K2CaP2O7;CaSO4和Al2(SO4)318H2O则可将碱金属钾以K2SO4形式固定在底灰中;CaO,CaCO3不直接与碱金属反应,但可与系统中的其它元素进行反应,促进稻草中熔融态钾的转化析出.实验结果表明,添加剂是解决由碱金属引起的秸秆灰熔融问题的有效途径之一.     

Physicochemical properties and heavy metals leachability of fly ash from coal-fired power plant

The physicochemical properties of fly ash from two kinds of coal-fired power plants were studied. Three aspects were examined: the micro-morphology, the mineral composition and the content of heavy metals. The results show that the fly ash from plants using a circulating fluidized bed are more irregular particles, while the particles from the plants using a pulverized coal-fired boiler are mainly spherical in shape. Quartz and mullite are the main crystalline phases in the ash. Clearly, both the technology and the coal used by a power plant can influence the mineral composition of the ash. The mineral composition of fly ash from a circulating fluidized bed is more complex than that from a pulverized coal-fired boiler. The quantity of elements found in the fly ash is greater than that found in the bottom ash for the same plant. Heavy metals are likely to be enriched in the fly ash. Heavy metal leachability was studied using two leaching methods. The results indicate that most of the heavy metals that leached during either batch leaching or column leaching experiments did not exceed the related maximum concentration standards. But Ni concentrations in the leachates from both batch and column tests exceed the standard. The highest excess rates in both tests were 572% and 497%, which levels might threaten the environment.     

粉煤灰及其硬化体中六价铬离子的溶出现象

粉煤灰中含有一定数量的六价铬离子，鉴于粉煤灰使用的广泛性和六价铬离子对人体与生态的危害性，必须就粉煤灰中六价铬离子的溶出性能和溶出抑制方法进行研究，并制定相应的对策与措施以指导粉煤灰的合理与安全使用。探讨了粉煤灰和粉煤灰硬化体中六价铬离子的溶出性能。研究结果表明，无论是粉煤灰本身还是自干硬击实粉煤灰硬化体或粉煤灰泥浆硬化体，都有一定数量的六价铬离子溶出，其溶出量与粉煤灰的铬含量、比表面积及粒径、火山灰活性和试体成型方法等有关。一般来说，干硬击实粉煤灰硬化体中六价铬离子的溶出量较泥浆硬化体的高。     

燃水煤浆飞灰的电除尘特性分析

为了提供水煤浆燃后烟气电除尘净化的设计依据，评述了水煤浆的燃烧方式及特点；对普通水煤浆飞灰的形态、化学成分、粒度分布、比电阻及驱进速度等电除尘特性做了定性和定量分析，并与燃煤飞灰的分析结果做了对比，结果表明，水煤浆飞灰不是高比电阻粉尘；燃水煤浆飞灰粒度分布、比电阻、驱进速度等电除尘特性优于燃煤飞灰。     

生活垃圾焚烧飞灰重金属特性分析

对国内四个不同的垃圾焚烧厂产生的飞灰进行物理及化学特性分析.四种飞灰在颗粒尺寸分布上有相似的规律,飞灰中重金属的质量分数分析结果表明采用纯垃圾焚烧的炉排炉飞灰中的质量分数高于掺煤混烧的流化床焚烧飞灰中的质量分数.随着飞灰颗粒尺寸的减小,飞灰中重金属的浓度呈现增加的趋势.飞灰的渗滤特性表明,飞灰中Ca质量分数越高,飞灰的酸中合能力越强,且重金属的渗出率受飞灰渗滤液的pH影响大,而在碱性渗滤条件下受飞灰中重金属质量分数的影响小.     

Mineralogy of clean coal combustion by-products

Coal combustion technologies are changing in order to burn coal more cleanly. Many “clean combustion“ and postcombustion technologies are developed to remove SO2 and NOx gases, particulate matter during combustion, or from the flue gases leaving the furnace. This paper focuses on three types of fly ash (flue gas desulfurization (FGD) residuals, atmospheric fluidized bed combustion (AFBC) residuals and sorbent duct injection (SDI) residuals) which produced by “the clean combustion“ and postcombustion technologies. The residuals formed by FGD are PCFA (pulverized coal fly ash) grains entrained with reacted and unreacted sorbent and have lower bulk densities than PCFA grains because it contains higher concentrations of calcium and sulfur, and lower concentrations of silicon, aluminum and iron than PCFAs. AFBC residuals consist of spent bed which is a heterogeneous mixture of coarse-grained bed material and irregularly shaped, unfused, spherical PCFAs. The main crystalline phases in AFBC residuals are anhydrite (reacted sorbent), quartz and lime (unreacted sobent), calcite, hematite, periclase, magnetite and feldspars.The residuals produced by SDI contained 65%-70% PCFA with the larger sizes material being irregularly shaped, fused or roughedged. The reaction products of sorbent (portlandite and lime) included calcium sulfate (anhydrite) and calcium sulfate. The chemical properties of these residuals are similar to those of high calcium PCFAs because of the high alkalinity and high pH of these residuals.     

Comparisons of Fly Ash and Deposition Between Air and Oxy-FuelCombustion in Bench-Scale Fluidized Bed with Limestone Addition

In Oxy-fuel circulating fluidized bed, the residual CaO particles may react with high concentration of CO₂ in flue gas to form bonded deposit on heat transfer surfaces in backpass when limestone is used as a sorbent to capture SO₂.In this paper, experiments were designed on ash deposition in a bench-scale fluidized bed under oxy-fuel and air atmosphere. A novel ash deposit sampling probe was used to simulate the tubes of tail surfaces. The chemical composition of fly ash and ash deposit from both air-firing and oxy-fuel firing cases were analyzed by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry(ICP-AES) and Scanning Electron Microscopy(SEM), respectively. The degrees of carbonation reaction of ash deposits were measured by Thermo Gravimetric Analysis. The results showed that there are distinct differences in fly ash deposition rate between oxy-fuel and air firing cases, and oxy-fuel combustion with limestone addition can affect chemical composition of fly ash and ash deposit, especially for elements of Ca, Na, K, and S. However, the carbonation reaction degree of ash deposits is found weak, which is due to the relatively low CaO content in ash deposit or not long enough of the sampling time.[JP]     

秸秆燃料特性对炉内结渣的影响分析

秸秆锅炉在运行中,由于燃料所含碱金属成分较高,较易引起受热面的结渣沉积,影响锅炉的安全运行.结合秸秆锅炉燃烧特点和秸秆燃料特性,并根据工程实际,就秸秆燃料燃烧过程中的结渣机理、结渣部位,以及结渣特性的评判方法进行分析.此外,得出了生物质灰熔融的特性曲线,以及碱金属所占灰成分比重.     

生物质炭添加比例对煤粉燃烧性能的影响

农业废弃物含有较高的C元素和较低的S元素及灰分,将这类生物质炭化并细磨后,与煤粉混合喷吹进入高炉燃烧,可有效利用可再生能源,减少炼铁工业的CO_2排放,且有利于提高生铁质量,并显著提高煤粉的燃烧率。因此,对玉米秸秆和花生壳热解产物进行了表征分析,采用差热分析法研究这两种生物质炭与煤粉按不同配比混合对煤粉燃烧性能的影响。SEM及BET检测结果均表明,玉米秸秆炭和花生壳炭的组织疏松,比表面积大,硫与灰分含量低,可明显增大试样与氧的接触面积;热重试验结果表明,生物质炭与煤粉按3∶7的质量比混合的燃烧性能最好,着火点明显降低,燃烧过程稳定,燃烧率显著提高。     

粉煤灰性质比较研究及综合利用途径探讨

目的为更有效利用不同性质的粉煤灰．方法采用水泥性质实验、化学分析、XRD分析及SEM分析．结果化学成分差异不大的PF灰和AFBC灰，PF灰的细度大、晶相含量小、活性大、强度贡献大、需水性小；PF灰颗粒细小，球形颗粒相对较多，颗粒表面相对较光滑；AFBC灰颗粒相对较粗大，不规则颗粒较多，表面较粗糙，且孔洞较多．提出了一种新粉煤灰的分类方法和高效利用途径．结论将粉煤灰按发电方式及含钙量分为高钙PF灰、低钙PF灰、高钙AF—BC灰和低钙AFBC灰，更有利于粉煤灰在建筑工程和生产建筑材料方面的分类利用．