钒钛基SCR催化剂密度泛函理论计算研究进展

从基本结构模型和相关化学反应两大方面综述了选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂密度泛函理论(DFT)计算的研究现状,对理论模型构建方法、基于理论计算的催化剂表面特性以及相关化学反应机理进行了总结。负载型周期性结构模型更接近真实催化剂表面结构,其计算结果与实验的可对照性更强。钒氧化物(VOx)在Ti O2(001)面上负载时体系结构最稳定,以类似表面重构的结构或延伸Ti O2晶体结构的形式与Ti O2载体键合。V多以四面体配位形式存在,V-O-V和V-O-Ti是重要的活性位点。NH2NO是SCR反应过程中的重要中间体,存在多种生成路径。SCR催化剂表面零价汞(Hg0)氧化生成Hg Cl2的反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理。     

低低温电除尘器性能试验研究

介绍了低低温电除尘器性能试验情况,并结合性能试验分析了低低温电除尘器的除尘效果和对SO_3的协同治理。结果表明,低低温电除尘器除尘效率能够达到99.9%以上,SO_3脱除率能够达到76%以上。     

溶液pH对钒钨离子交换吸附分离的影响规律

采用阴离子交换树脂对废SCR脱硝催化剂NaOH浸出液的模拟液进行钒钨选择性分离,主要考察了溶液pH变化对树脂吸附钒钨行为的影响。结果表明,在碱性条件下溶液pH变化对W的吸附影响相对较小,但对V的吸附影响显著。在pH从8增大到12的过程中,V的主要离子形态由V_4O_(12)~(4-)转化为HVO_4~(2-),被树脂吸附的能力大幅减弱;当pH从12增大至14时,OH~-浓度增大成为影响钒钨吸附的主要因素,由于上柱能力WO_4~(2-)VO_4~(3-)OH~-,OH~-浓度的增大对V吸附的抑制效果也更明显,导致V吸附进一步减弱。随着pH从8增大到14,W/V分离系数从0.146增大到2.36。当溶液pH=14时,负载树脂采用1mol/L NaOH+2mol/L NaCl混合溶液进行洗脱,W的最大解吸浓度可达84g/L,V最大不超过2g/L,在一定程度上实现了钨钒分离,并使W得到一定程度的富集,解吸液可作为后续钙沉或结晶工艺的母液。     

600MW超临界循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟

利用Fluent软件对某600 MW超临界裤衩腿六分离器循环流化床锅炉炉膛的气固流场进行数值模拟研究.模拟采用双流体模型,分析炉膛颗粒浓度轴向分布,颗粒浓度与轴向速度的径向分布以及六分离器气同流率的不均匀性.结果表明:颗粒浓度的轴向分布呈稀密两相区分布;裤衩腿区内墙有较浓颗粒回流;稀相区颗粒呈双环核分布,中隔墙及前后墙回流明显;中隔墙边壁及间隙区颗粒浓度高于侧墙边壁浓度;悬吊屏屏间隔区域颗粒浓度比悬吊屏外侧区域颗粒浓度低;六分离器中中间位置固相颗粒质量流率高于两边位置,两边位置差别不大.     

多孔介质燃烧火焰面特性数值模拟

为研究低热值气体在多孔介质燃烧器中的火焰面特性,采用计算流体力学方法对二维氧化铝(Al2O3)小球堆积床多孔介质燃烧器内气体燃烧进行模拟。考虑气体的对流扩散和气固间的对流换热及固固间的辐射换热,研究多孔介质燃烧器中混合气体燃烧特性规律,对火焰面形态和火焰面移动规律进行分析。模拟结果表明,堆积小球多孔介质燃烧器内火焰面的移动速度较小,其数量级在10-4 m/s;多孔介质燃烧器中火焰面移动速度随着预混稀薄气体当量比的降低而增大,随入口速度的增大而增大;当预混气体的入口速度较大时,火焰面呈较厚抛物线状,入口速度较小时,火焰面呈较薄平整状。     

基于随机森林算法的对冲锅炉出口NOx排放量预测模型研究

对冲锅炉中的仪器测量具有滞后性,导致控制系统作用始终落后于被控对象。为了提前了解对冲锅炉出口NOx排放量随工况变化的趋势,需要对对冲锅炉出口的NOx排放量进行快速并准确地预测。以实际运行的机组数据为基础,采用随机森林（random forest,RF）算法建立1 000 MW对冲锅炉机组的出口NOx排放量预测模型,并使用Spearman系数对对冲锅炉特征进行筛选,进一步降低模型计算时间。结果表明,随机森林模型预测结果的均方根误差为10.182 mg/m3,决定系数为0.913,可见基于特征选取的随机森林模型结构能实现对冲锅炉出口NOx趋势的提前预测。     

DBD放电中温度特性与OH促进NO氧化过程光谱诊断

利用光谱诊断方法深入研究了介质阻挡放电（DBD）中气体分子温度分布,OH自由基促进NO分子氧化过程的光谱特性,获得了NO（A^2∑^＋→X^2П,0—3,1—4）、N2（C^3Пu→B^3Пg,0—0）和OH（A^2∑^＋→X^2П,0—0）的高分辨率发射光谱。通过拟舍得到NO（A^2∑^＋→X^2П）转动带253—260nm的谱线,将其与实验谱线进行比较,获得了DBD放电区域的气体分子温度;发现在放电通道内气体分子温度分布较为均衡,但靠近内电极气体分子温度约为330K,略高于介质附近的310K。研究了N2与NO谱线强度的一维分布,发现在放电通道中间位置处谱线强度最高,从中间往内外电极方向谱线强度均逐渐降低。随着交流电压的升高,NO与OH谱线强度均升高,高能电子能有效地激发OH与NO基团。随着相对湿度从20％升高到100％,NO谱线强度降低约93％;随着NO浓度升高,OH谱线强度呈现下降的趋势,NO浓度从200mL／m^3升高到600mL／m^3时,OH谱线强度下降约27％。说明OH基团对NO氧化过程中起到重要作用。     

新型高温空气产生系统压力波动与可行性分析

对一种新型往复式热循环多孔介质燃烧高温空气产生系统进行了冷态试验研究.介绍了系统的工作原理及实验流程,分析了一次风量、二次风比及多孔介质结构参数组合对系统压力波动特性、高温空气模拟气流产生的可行性和产生量的影响.结果表明,一次风量和二次风比对系统压力波动影响较大;一次风量增加有利于高温空气模拟气流产生,当二次风比大于等于1时,模拟气流产生可行,且值越大,可行性越好;一次风量和二次风比增大,高温空气模拟气流量绝对值增加,但从分流比分析,高温空气模拟气流受一次风量影响较小,随二次风比增大而逐渐减小.在空隙率相同的情况下,多孔介质孔径变化对系统压力波动、高温空气模拟气流产生和产生量影响较小.通过比较4种多孔介质结构组合,表明燃烧器内采用渐变型多孔介质燃烧器更有利于增大分流比.     

多孔介质内低热值气体燃烧及传热数值模拟

以一个简化的氧化铝(Al2O3)堆积小球多孔介质燃烧器为模拟对象,使用计算流体力学(CFD)方法对低热值气体燃烧进行模拟研究.考虑气体的湍流扩散和气固间的对流换热及固体间的辐射和导热换热,通过研究多孔介质内的压力分布、速度分布、温度分布及组分分布,对多孔介质内的总的热流密度及辐射热流密度进行对比分析,揭示燃烧器内不同轴向位置的燃烧及换热规律.结果表明,低热值气体在氧化铝(Al2O3)堆积小球多孔介质燃烧器内燃烧时火焰面前沿气固温差大于火焰面后气固温差.火焰面前沿固体温度高于气体温度,热量由固体传向气体,对流换热强度较大;火焰面后沿气体温度高于固体温度,热量由气体传向固体,对流换热强度较小.     

Pd/rGO催化硝基苯无溶剂加氢合成苯胺

采用氧化石墨烯（GO）、还原石墨烯（rGO）和硝酸活化处理的活性碳（C-HNO3）负载Pd纳米粒子制得了3种Pd基催化剂Pd/GO、Pd/rGO和Pd/C-HNO3。通过XRD、XPS、N2吸附-脱附、SEM、TEM、HRTEM对其进行了表征。以商用Pd/C催化剂（Pd质量分数10%）作为对照,考察3种催化剂催化硝基苯无溶剂加氢的活性和选择性。结果表明,rGO纳米片高效网络结构和Pd纳米粒子之间的良好的耦合作用使得Pd/rGO在3种催化剂中表现出最高的Pd金属比表面积（178.37 m2/g）和分散度（43.75%）。在Pd/rGO催化剂质量浓度为10 g/L,1 MPa H2,90 ℃,5 mL 硝基苯的反应条件下,苯胺的产率随反应时间增加呈上升趋势。反应100 min后,硝基苯完全转化,苯胺产率达到100%。循环使用9次后,Pd/rGO仍可催化硝基苯高效转化获得97.1%的苯胺产率。