基于α-FeOOH催化H2O2蒸气的低温烟气脱硝实验

针铁矿是分布广泛、储量丰富的铁氧化物，其主要成分为α-羟基氧化铁（α-FeOOH）。为了探究针铁矿在催化H₂O₂烟气脱硝反应中的性能，本文通过沉淀-水解法制备了α-FeOOH，并在自行搭建的实验台上开展了α-FeOOH催化H₂O₂的低温烟气脱硝实验研究，深入分析了H₂O₂流量、H₂O₂浓度、汽化温度、反应温度和共存气体浓度等工况参数对脱硝性能的影响。采用离子色谱（IC）分析了单独脱硝反应和同时脱硫脱硝反应后的含氧酸成分，结合各项表征分析技术考察了催化剂反应前后的理化特性和稳定性。实验结果显示，随着汽化温度和反应温度的升高，NO的脱除效率先增加后降低；增加H₂O₂浓度对脱硝效率有明显的促进作用。当汽化温度为140℃、反应温度为160℃时，以2.5mL/h注入10mol/L的H₂O₂脱硝效率达到80%。当SO₂浓度为1000μL/L时，脱硝效率提高至86.4%。离子色谱分析结果显示，单独脱硝反应和同时脱硫脱硝反应后含氧酸产物为HNO₃和H₂SO₄。反应前后催化剂的表征结果显示，α-FeOOH在脱硝反应后依然具有良好的稳定性，显示出针铁矿在低温烟气脱硝工艺中的潜在应用前景。     

中高温环境下VOCs在活性炭上的吸附性能研究

选用3种商用活性炭及其分别经HCl溶液和KOH溶液浸渍改性的商用活性炭，研究中高温烟气环境下，反应空速、吸附温度对挥发性有机物（VOCs）吸附性能的影响，以及VOCs种类、吸附剂特性等与VOCs吸脱附效果的关系。研究发现：空速对吸附穿透时间影响较大，但对饱和吸附量影响不显著。吸附温度与VOCs浓度对饱和吸附量存在较大影响，150℃时甲苯的饱和吸附量仅能达到90℃时的40％。高沸点吸附质更易被吸附，更难被脱附。     

FexMnCe1-AC低温SCR催化剂SO2中毒机理研究

以活性炭为载体,通过超声辅助浸渍法制备了一系列Fe_xMnCe_1-AC催化剂,考察了该系列催化剂的低温NH_3-SCR脱硝活性,确立了活性最佳的催化剂,并探究了SO_2对其脱硝性能的影响。结果表明,Fe_(0.1)MnCe_1-AC催化剂低温脱硝活性最高,在120～220℃范围内NO的转化率均在90%以上(无SO_2)。此外,在180℃、SO_2浓度为429 mg/m~3时,该催化剂仍能保持77%左右的脱硝率。通过BET、XRD、XPS、H_2-TPR、NH_3-TPD、FT-IR、TGA等表征手段对催化剂的SO_2中毒机理进行了分析。研究发现,SO_2能与NH_3及催化剂中金属组分生成硫酸铵盐((NH_4)_2SO_4、(NH_4)_2SO_3)、MnSO_4等物质,改变了原催化剂孔道结构并减少了催化剂表面Br?nsted和Lewis酸性位点,抑制了催化剂吸附NH_3的能力。更多地,SO_2促使催化剂中Mn~(4+)、Ce~(3+)、Fe~(3+)和Fe~(3+)—OH~-基团数量下降,表面可还原物质减少,从而降低了催化剂的脱硝活性。     

高岭土高温吸附重金属和碱金属的研究进展

高岭土在高温下对碱金属和重金属具有吸附能力，可以解决煤、生物质和垃圾等在燃烧、气化等过程中产生的结渣、积灰、腐蚀以及重金属和超细颗粒物排放等问题。国内外学者已对此进行了长期研究，但仍存在相关的难度和问题，因此本文从高岭土高温结构特征、研究方法、高温吸附机理、高温吸附技术应用效果以及高岭土改性等5个方面介绍了相关重要成果，并结合前人研究成果和作者自身的研究经验，提出了本领域研究的展望。指出缺乏简便而准确的金属蒸气定量发生装置和在线检测装置严重阻碍了高岭土高温吸附的试验研究，亟待开发出对应的新方法或新设备；高岭土高温吸附的同时其结构因为高温也在发生畸变，掌握其中的关联是理解高温吸附行为的关键之一；烟气组分对吸附的影响研究仍不充分，因此目前无法形成复杂烟气组分下的高岭土高温吸附行为规律和数学描述；技术应用过程中，高岭土添加量较大（通常大于3%），可能对燃烧或气化工艺产生不良影响，抑制了其工业应用；高岭土改性是提升吸附效率、降低高岭土用量的有效方法，改性工艺仍有待深入研究，但因为吸附后高岭土难以分离回收和循环再生，改性成本必须低。     

载硫活性炭脱汞性能及其反应机理研究

以市售商业载硫活性炭为研究对象，在固定床实验台上进行汞吸附实验，分析吸附温度、入口汞浓度对其脱汞性能的影响，通过表征方法对失活前后吸附剂的物理化学性质进行对比，采用程序升温热脱附实验得到样品中吸附的汞形态，并探究其脱汞机理。结果表明：实验样品的适宜脱汞温度为70 ℃，脱汞效率随着汞浓度的升高而降低；活性炭样品失活后比表面积下降，表面含氧官能团减少，非氧化态硫含量降低，其汞吸附形态以HgS、HgO为主；载硫活性炭样品对汞的吸附脱除主要依靠含氧官能团和含硫官能团的化学吸附作用。     

基于辨识模型的中间再热机组一次调频特性研究

大规模的发电机组并网将导致电网负荷变动及发电机跳闸等造成电网频率波动事故,调频能力不足。为解决此问题,提出了一种耦合控制超临界中间再热机组高压、中压调节阀参与电网一次调频的控制策略。在MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了超临界中间再热机组模型,基于实测数据采用直接LMS和间接LMS对模型中的未知参数进行辨识并模拟机组参与一次调频。仿真结果表明:采用的直接LMS和间接LMS两种方法均具有很高的辨识精度,同时控制高、中压调节阀并加入前馈作用时能减小机械功率输出的超调量,且能快速、稳定及安全地响应电网一次调频要求;不同条件下的仿真试验结果表明,合理拟合模型中的参数,可以使一次调频性能得到显著改善。     

75t/h循环流化床锅炉性能测试及基于Aspen Plus模拟研究

为寻找循环流化床(CFB)燃煤锅炉机组热损失的原因,以额定负荷75 t/h CFB燃煤锅炉为试验平台,对其进行热力性能测试,为与实测法对比,利用Aspen Plus流程模拟软件对CFB锅炉进行建模计算,提出一种基于Aspen Plus模型法获得CFB锅炉热效率的新思路。试验选取低负荷、满负荷、高负荷3种运行工况,利用反平衡法通过热力计算求得各项热损失,探究不同运行工况参数对CFB锅炉热效率的影响,并分析了不同运行工况下,飞灰及炉渣中未燃尽碳(UBC)含量的分布规律。通过对CFB锅炉的煤热解、煤燃烧、气固分离和热交换4个子过程进行建模,利用现场稳定运行的锅炉各级换热设备进出口流股温度、压力、流量等数据,对满负荷(工况2)条件下锅炉各项热损失、锅炉热效率及炉膛出口烟气组分浓度进行计算。根据实测数据与模拟结果的比对,验证建模的准确性、可靠性。结果表明:模型法与实测法数据吻合良好,能够精准预测炉膛出口烟气的组成;通过对比锅炉各项热损失及热效率,发现排烟热损失q2实测结果为7.75%,模型结果为6.48%;固体未完全燃烧热损失q4实测结果为3.72%,模型结果为3.17%;二者相对误差较小,说明利用Aspen Plus建模可以对排烟热损失及固体未完全燃烧热损失进行较为精准的预测;模型计算得到的锅炉热效率为88.66%,实测锅炉热效率为87.426%,相对误差仅为1.41%,实测法和模型法对热效率及各项热损失的计算结果极为接近,验证了建模思路及方法的准确性和可靠性,也印证了基于Aspen Plus模型法计算CFB锅炉热效率的可行性; 3种工况下锅炉运行存在排烟温度高、飞灰含碳量高、实际热效率偏低未达到锅炉设计值等问题;入炉煤燃烧后飞灰中的UBC含量较高,为13.28%～16.40%,炉渣中UBC含量较少,为2.92%～3.39%; 3种工况下锅炉排烟热损失在7.64%～7.93%,固体未完全燃烧热损失在3.72%～4.69%,锅炉热效率在86.14%～87.43%,且η2η3η1。说明基于Aspen Plus对CFB锅炉建模进行锅炉热力计算可行、可靠。     

UV/TiO_2光催化氧化工艺脱汞的试验研究

UV/TiO_2光催化技术在TiO_2催化剂的作用下可将烟气中Hg~0氧化脱除。利用自制的UV/TiO_2氧化试验台研究了影响Hg~0去除率的相关因素,结果表明,在无催化剂和有紫外灯情况下可脱除少量Hg~0;Hg~0去除率随催化剂活性组分含量的增加而上升,但上升速率逐渐下降;在温度(50～200)℃范围内,Hg~0去除率无明显变化;Hg~0去除率随着Hg~0初始浓度的升高逐渐下降;Hg~0去除率随着烟气中氧含量先上升后趋于不变。UV/TiO_2氧化工艺脱汞可为燃煤电厂烟气脱汞提供理论指导。