超临界流体在非催化反应中的应用

依据超临界流体自身的特点,在反应中既作为溶剂又作为催化剂,从一个全新的角度介绍了超临界流体在非催化反应中的新成果、新动向。主要阐述了包括超临界水、甲醇、二氧化碳在有机反应中的应用,并与传统催化反应进行了比较,同时探讨了国内外研究现状、应用前景和发展趋势。     

生物质锅炉NOx控制技术研究进展

我国生物质资源丰富,种类繁多,可直接作为燃料燃烧。随着生物质发电装机容量占比逐年增加,环境保护要求逐年提高,生物质电厂烟气排放控制更加严格。生物质锅炉初始氮氧化物排放波动大,烟气中飞灰碱金属含量高,湿度大,生物质锅炉脱硝技术面临重大挑战。本文在对比分析生物质燃料燃烧和烟气排放特点的基础上,分析了目前广泛应用的传统脱硝技术以及正在不断完善的新型脱硝技术的发展现状和各自优缺点。传统脱硝技术包括低氮燃烧技术、选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术,新型脱硝技术包括等离子脱硝技术、臭氧氧化脱硝技术、生物质活性炭脱硫脱硝技术、ZYY干法脱硫脱硝技术、低温氧化吸收协同半干法脱硝技术、液态生物钙脱硝技术和固态高分子脱硝技术等。同时对生物质锅炉脱硝技术存在的技术问题、成本问题和运行周期等进行了讨论。     

天然气非催化部分氧化转化炉模拟

O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络模型的预测结果与工业运行数据吻合较好。随着O2/CH4摩尔比增大、压力的上升或停留时间的变长,两种模型模拟结果的差异逐渐变小。反应器网络模型模拟结果表明,O2/CH4摩尔比上升,合成气温度逐渐升高,出口甲烷含量逐渐降低,H2/CO摩尔比逐渐下降。在停留时间较短时,压力的上升会促进甲烷的转化,而在停留时间较长时,较高的压力会抑制甲烷的转化。     

添加剂对选择性非催化还原脱硝过程影响的研究进展

简介了选择性非催化还原(SNCR)脱硝的反应机理和主要影响因素,综述了各种添加剂对SNCR脱硝过程影响的研究进展。不同添加剂对SNCR脱硝过程影响的作用机理不同,但都能有效扩宽反应的温度窗口,使其往低温方向移动,提高SNCR在低温段的脱硝率。通过分析添加剂的作用机理,为研究脱硝效果更好的添加剂提供理论依据,以提高脱硝率、减少二次污染。     

Ammonium bisulfate formation temperature in a bench-scale single-channel air preheater

Ammonium bisulfate (ABS) forms in coal-fired power plant exhaust systems when ammonia slip from the NO_x control system reacts with the sulfur oxides and water in the flue gas. The critical temperature range for ABS formation occurs in the air preheater, where ABS is known to cause corrosion and pluggage that can require unplanned outages and expensive cleaning. To develop mitigation strategies for the deleterious effects of ABS in air preheaters, it is important to know its formation temperature and deposition process. This paper describes a bench-scale experimental simulation of a single-channel air preheater, with the appropriate temperature gradient, used in conjunction with simulated coal combustion flue gas, including sulfur oxides, ammonia, and water vapor, to investigate the formation of ABS. Formation was observed optically, and the formation temperature, as well as deposition characteristics for a realistic range of reactant concentrations are presented and compared with previous studies on ABS formation. This study presents data at realistic concentrations not earlier tested, and the reported data has smaller experimental uncertainty than previously obtained. We found that the measured ABS formation temperatures under air preheater channel conditions lies between the temperatures reported by others, and is in the range of 500-520 K for typical flue gas concentrations of ammonia and sulfur oxide species. The results also show that, at least for this experimental configuration, ABS forms predominantly as an aerosol in the gas phase rather than as a condensate on the channel walls.     

NH_3选择性非催化还原NO的化学动力学计算及分析

采用基元反应动力学模型,借助CHEMKIN软件对NH3选择性非催化还原NO的过程进行了计算分析,考察了不同反应条件(温度、NH3/NO、停留时间、O2浓度、初始NO浓度)对NO脱除效率的影响,有助于认识SNCR过程的化学反应规律。     

选择性非催化还原脱除氮氧化物的影响因素分析

进行以NH3作为还原剂的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)转化氮氧化物(NOx)的试验研究。考察SNCR转化NOx的各影响因素：温度,初始NH3和初始NOx摩尔浓度的比值h,NOx体积浓度,O2体积浓度,停留时间等对NOx转化率的影响。结果表明在900~1 050 ℃的温度范围内,SNCR可以得到较高的NOx转化率。并且在该温度范围内,h值由0.8变化到1.6时,NOx转化率显著增加。通过对试验数据进行数理分析,对SNCR转化NOx各因素的影响进行了定量研究,得出NOx转化速率与各因素的关系方程。同时考察了H2O2作为添加剂对SNCR的影响,发现H2O2作为添加剂能够降低SNCR对反应温度的要求,对NH3的逃逸有抑制作用,并从机理上给予了解释。     

SNCR脱硝技术在液态排渣煤粉工业锅炉中的应用

为了检验选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术在高效低NO_x液态排渣煤粉工业锅炉中的应用效果，本文在一台8.4MW有机热载体锅炉炉膛内开展了SNCR脱硝技术工业化试验研究。选用尿素作为还原剂，搭建了工业化SNCR脱硝试验平台。在10%、15%、20%三种浓度尿素溶液下进行了不同尿素溶液喷射量、不同氧含量、不同锅炉负荷下的SNCR脱硝试验研究。试验结果表明，提出的“低NO_x燃烧+SNCR脱硝”耦合技术方案是可行的，SNCR脱硝效率在80%以上，完全能够达到烟气中NO_x低于50mg/m³的超低排放要求。     

焦炉气非催化部分氧化与催化部分氧化制合成气工艺比较

提出了一种可用于焦炉气转化的非催化部分氧化工艺,并进行了研究;同时对焦炉气非催化部分氧化和催化部分氧化制合成气工艺进行了比较,结果表明,催化部分氧化需要大量的外加蒸汽,其总体能耗并不比非催化部分氧化法低。     

煤粉炉SNCR对SO3生成影响的数值模拟

基于详细化学反应机理,利用CHEMKIN-PRO软件中的平推流反应器研究了选择性非催化还原（SNCR）脱硝过程对SO₃生成作用,以及烟气中SO₂、NO、O₂和H₂O的体积浓度对SO₃生成量的影响。结果表明,氨的注入改变了SO₃生成机理和主要路径,明显促进烟气中SO₂向SO₃氧化。在NH₃的体积浓度为300 μl·L^-1、SO₂的体积浓度为2000 μl·L^-1、停留时间1.9 s内温度从1373 K降低至573 K时,生成的SO₃体积浓度大于10 μl·L^-1。随着SO₂体积分数的降低,生成的SO₃体积浓度减小,但转化率有所增加;此外生成的SO₃体积浓度随O₂体积浓度、NO体积浓度和停留时间的增加而增加,随着H₂O体积浓度的增加而减小。燃用高硫煤时,SNCR对SO₃的生成作用必须给予重视。