一种典型钒钛系SCR催化剂SO3生成特性研究

选择性催化还原（SCR）技术由于脱硝效率高、选择性好而被广泛应用于烟气氮氧化物排放控制;然而,目前广泛采用的钒钛系SCR脱硝催化剂会使烟气中SO₂氧化成SO₃,烟气中过高的SO₃对电厂安全运行会造成严重影响,也会对环境造成污染。以典型V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂为研究对象,系统研究了SCR脱硝过程中烟气流量、温度、O₂浓度、SO₂浓度等对催化剂表面SO₃生成特性的影响,并进一步对SO₃生成的反应动力学特性进行了分析。研究表明：催化剂表面SO₃生成反应中SO₂的反应级数为0.59,当O₂浓度大于3%时,O₂的反应级数为0,该反应的表观活化能为70.39 kJ/mol;实验条件下,烟气中SO₂浓度增加会使SO₃生成的反应速率提高;O₂浓度对催化剂表面SO₃生成影响并不显著;烟气温度对催化剂表面SO₃生成具有显著影响,高温会促进SO₃的生成。     

煤热解半焦结构及其对制备型煤成型特性的影响

以不同热解条件下制取的陕西烟煤(YL)半焦为原料,使用预糊化淀粉为黏结剂冷压成型制取成型燃料,分析不同热解条件下获得的煤焦成型后的物理特性,研究热解条件对半焦挥发分和表面含氧官能团的影响规律,揭示热解半焦特性对其成型的影响机理。结果表明:热解停留时间和热解终温对半焦成型特性具有显著影响。热解停留时间增加和热解终温升高会降低半焦挥发分含量和表面含氧官能团,影响黏结剂颗粒和半焦颗粒之间的黏结作用,从而会降低半焦成型后的冷压强度和跌落强度。结果表明:挥发分质量分数在16%以上的半焦成型后冷压强度大于450 N,适宜成型;热解终温小于600℃且热解停留时间小于5 min的半焦表面含氧官能团含量较高,成型后冷压强度大于450 N,可用于成型。半焦的成型特性受其挥发分含量和表面含氧官能团的综合影响。     

燃煤烟气脱硝喷卤素协同脱汞效果评估

为进一步降低现有燃煤机组烟气污染物排放质量浓度,实现大气污染物的协同深度治理,选取现役的选择性催化还原（SCR）催化剂作为研究对象,对不同条件下HCl/HBr等卤素成分对现役SCR催化剂脱硝协同汞氧化效果进行实验研究,并设计卤素溶液喷射系统,依据实验室研究结果,在现场脱硝过程中进行了不同浓度NH4Cl/NH4Br溶液喷射的工程应用与试验。结果表明:脱硝过程合理添加NH4Cl或NH4Br溶液均可有效提高现役SCR脱硝催化剂对单质汞氧化能力,HCl/HBr共同作用可以提高单一HCl在SCR催化剂表面对单质汞的氧化效果,进一步通过脱硝、下游脱硫、除尘等环保设施实现汞污染物的高效协同脱除。     

CO2矿化及吸收-矿化一体化(IAM)方法研究进展

为避免温室效应带来的负面影响,CO₂减排已成为目前的当务之急。CO₂矿物碳酸化作为一种有潜力的CO₂减排技术,受到了学者们的广泛关注。CO₂矿物碳酸化方法主要包括直接干法碳酸化、直接湿法碳酸化以及间接碳酸化等不同工艺过程。目前,CO₂直接或间接碳酸化方法面临的关键挑战是提升CO₂碳酸化反应动力学特性;反应速率慢、碳酸化效率较低是当前该技术的主要问题。传统CO₂胺类化学吸收法具有吸收速率快、吸收容量大和吸收剂能循环再生的优点,但能耗和运行成本较高。将CO₂胺类化学吸收法与CO₂碳酸化过程结合而开发的CO₂吸收-矿化一体化技术（IAM）不仅解决了传统工艺高能耗、低转化率的问题,而且使工艺流程简化、成本降低,有利于应用于工业化。本文主要综述了近年来CO₂矿化技术的研究进展,对比了各种工艺技术路线的不同特点,并分析指出加强对IAM工艺反应机理的研究以及开发出高效、经济的吸收剂和矿化原料,将是该工艺未来研究的重点和关键。     

燃煤烟气中Hg迁移转化特性研究

研究了300 MW煤粉锅炉系统选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）、低低温电除尘器、海水脱硫、湿式电除尘器等超低排放设施在不同工况、不同煤种情况下的Hg迁移特性和脱除能力。结果表明：各工况下总汞排放浓度为1.16~2.90 μg/m³。最终排入大气中的汞主要以单质汞存在,还有少量氧化态汞,颗粒态汞被全部脱除;汞主要是在海水法烟气脱硫中被去除的,低低温电除尘器、海水脱硫、湿式电除尘器对总汞平均脱除率分别为25%、62%、37%;Hg²⁺占比是影响烟气中汞脱除效率的关键,气相中较高的Hg²⁺份额有利于在电除尘器和海水脱硫装置中获得较高的脱除效率;在该配备SCR脱硝、低低温电除尘器、海水脱硫、湿式电除尘器等超低排放设施的300 MW煤粉锅炉电厂中,总汞平均脱除率约为83%,能够实现较大程度的汞脱除。     

燃煤烟气中SO3与NH4HSO4生成特性及其控制方法研究进展

在燃煤烟气中选择性催化还原（SCR）技术由于脱硝效率高、选择性好被广泛应用,然而SCR催化剂的催化作用会使烟气中的SO₂氧化成SO₃,SO₃会与NH₃等反应生成硫酸氢铵（ABS）和硫酸铵（AS）,当烟气温度低于硫酸铵盐的凝结温度时,其会沉积在催化剂、空预器及其附属设备上,引发诸多严重的问题,对电厂的运行和环境造成了不利影响。本文综述了燃煤烟气中SO₃与硫酸氢铵的生成特性及其控制方法最新进展,分析了SO₃在锅炉和SCR系统中的形成机理、迁徙转化特性,阐述了控制SO₃与硫酸氢铵生成的方法,介绍了不同活性组分对催化剂表面SO₃和硫酸氢铵生成的影响。最后提出了开发新型催化剂是燃煤烟气中SO₃与硫酸氢铵生成控制的重点研究方向。