三段炭层吸附床联合脱除烟气污染物的实验研究

利用秸秆活性炭颗粒在三段炭层的吸附床反应器中进行了燃煤烟气脱硫、脱氮、脱汞的联合脱除实验研究。首先对实验所用炭（包括新炭和再生后炭）进行了活性炭品质分析,并讨论了烟气流经3段炭层吸附床时,脱硫脱氮段工作温度对脱硫、脱氮和脱汞效率的影响特性。实验结果表明,在所选三种工作温度中,90℃时脱硫层内以物理吸附为主,脱氮层吸附还原NOx的同时具有脱硫副反应,总脱硫效率可达98％,脱氮效率可达60％;经过冷却的烟气达到脱汞炭层时温度降到50℃,由氯化锌浸泡处理的炭层内同时发生催化氧化脱汞及汞的物理吸附,下层炭工作温度在130℃时,总脱汞效率达55％。该结果可指导干法烟气污染物的防治。     

芒硝/蛭石复合材料蓄冷-释冷性能研究

采用真空浸渍法制备了芒硝/膨胀蛭石（EV）复合蓄冷材料（CPCM），其中9wt%的氯化铵为相变温度调节剂，3wt%的硼砂(Borax)为成核剂；经筛选得到，EV与相变材料的最大负载质量比为1：6。制备的CPCM相变温度为16.2℃，潜冷蓄冷量为105.98kJ/kg，因为EV载体材料提高了比热容，使总蓄冷量达到120.68kJ/kg。芒硝基相变材料(PCM)与CPCM因EV的负载导热系数有所提升，并有效改善了无机盐类相变材料所产生的相分离问题。搭建循环测试装置，确定了CPCM的最优工况，并对CPCM进行100次融化-凝固循环，循环后对CPCM片层进行了SEM测试。结果表明，CPCM热性能稳定，片层无明显破裂，无相分离发生。复合相变蓄冷材料在24℃进口温度时释冷效果明显。故所制备的复合蓄冷材料CPCM适用于空调冷能储存，提高用冷经济性。     

基于Aspen Plus的煤合成气化学链中高温脱硫工艺研究

在AspenPlus化工模拟软件中分别建立了以Fe2O3、ZnFe2O4为载氧体的煤合成气化学链中高温脱硫工艺模型,包括固硫过程、载氧体再生过程、两级克劳斯反应和硫蒸气冷凝过程.整体工艺过程采用SR-POLAR物性方法进行模拟,分别对固硫-再生反应器、冷凝器、分离器等单元模块进行模拟,分析该工艺过程的可行性和创新性.面向两种载氧体流程,归纳研究了各反应器中温度、载氧体用量、O2进量等因素对过程效率的影响,分析了两种载氧体的反应特性,对比分析得到最优工况.结果显示,最优工况下该工艺过程可以达到98%以上的硫资源回收效率.     

污泥掺混木屑水解残渣为载体的复合相变材料循环热性能研究

本文以污泥水热解残渣资源化为目标,采用真空吸附法将污泥/木屑水热解的残渣吸附三水乙酸钠制备复合相变储热材料。对水热解残渣进行BET和粒径分析的表征,通过同步热分析仪、XRD及水浴中熔化-凝固多循环对复合储热材料的储热能力、相变温度、热循环稳定性等性能参数进行分析。实验结果表明,本文制备的复合相变储热材料无需添加增稠剂或悬浮剂等助剂,借助污泥残渣本身特有的均匀粒径和细微粒度特性以及木屑挥发分析出对残渣的造孔重整,作为载体可有效改善常规水合物作为储热材料的相变过冷度和相分离问题。封装尺度对储热材料的相变潜热和稳定性影响较小,100次循环后的潜热实际值与理论计算值（219.8kJ/kg）相差仅为-0.5%~0.4%,化学组分也没有变化,可见该复合储热材料既具有优良的热稳定性也具有可靠的化学稳定性。     

煤焦油催化裂解过程钙-镁催化剂的抗积碳性能

采用两段式固定床反应器进行了煤焦油Ca-Mg催化裂解的实验研究,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及比表面积测试(BET)等手段表征反应前后Ca-Mg催化剂的物化特性,考察了添加Fe2O3助剂对Ca-Mg催化剂抗失活性能的影响。结果表明：长时间裂解反应中积炭叠加导致Ca-Mg催化剂失活,当积炭率达到3%~5%时,出现焦油裂解率降低的拐点;Ca-Mg催化剂中Fe2O3的加入,因积炭与Fe2O3发生慢速固-固反应,明显延迟了Ca-Mg催化剂活性拐点的出现,从而提高了Ca-Mg催化剂的抗积炭性能。     

Mn基脱硝催化剂抗水抗硫改性的模拟与实验研究

为考察ZSM-5分子筛作载体和Ce掺杂对催化剂低温脱硝活性及抗水抗硫性的影响,通过分子动力学模拟和实验研究的手段研究了载体类型、掺杂Ce对催化剂性能的影响。分子动力学模拟发现,ZSM-5分子筛作载体较γ-Al₂O₃明显抑制H₂O在其表面的吸附,在活性组分中添加Ce既抑制H₂O在其表面的吸附,又减轻SO₂对催化剂的毒化作用。实验研究发现,Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂性能更优,Ce的添加对提高催化剂的低温脱硝活性和抗水抗硫性能具有明显的积极作用,ZSM-5分子筛作为载体也对提高催化剂抗水性能起到重要作用。通过SEM、XRD、BET、TG-DTG等表征手段和BaCl₂鼓泡实验对Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂抗硫性提高的原因分析发现,添加Ce使催化剂储氧释氧能力提高,将烟气中的SO₂氧化为SO₃并被烟气携带,避免了SO₂与催化剂活性组分的反应,则催化剂表面的活性组分不被破坏,保证了催化剂的催化反应性能。     

鲜浒苔脱水干燥工艺的研究

针对鲜浒苔含水量高、难以干燥的难题,采用离心脱水和带式干燥机相结合的方式尝试解决。通过测试离心机的脱水效率和能耗,计算带式干燥机获取热空气的3种方法（电热器、热泵、热风炉）的系统能耗,在综合分析其经济性的基础上确定了鲜浒苔的脱水干燥工艺。鲜浒苔经20 min的离心脱水,送入带式干燥机,由烟气余热回收或者热泵方式获取的热风干燥48 min是最优组合。该工艺条件获得的干浒苔水分含量为5%,盐分3.5%左右（以干基计）,此时系统运行的总能耗最低,经济性佳,产品质量好,是比较理想的鲜浒苔脱水干燥工艺。     

电站锅炉对流受热面积灰对系统的影响

以太原第一热电厂11号炉为对象，分析对流受热面积灰对一级过热器的影响以及对过热蒸汽吸热量和再热蒸汽吸热量分配比例的影响，提出了以受热面吸热量比例作为灰污特征参数或辅助特征参数，为进一步改进积灰监测模型提供依据。     

方形截面循环悬浮床内边角效应的分析

边角效应是方形或矩形截面的循环悬浮床内气固流动结构的重要特点之一。对于烟气脱硫循环悬浮床,减小边壁颗粒层厚度,使床内颗粒径向分布趋向均匀,会有利于气固接触反应,提高脱硫效率。在方形截面循环悬浮床冷态试验台架上,以空气为流化介质,平均粒径40μm的玻璃珠为循环物料,采用双光路光纤浓度测量系统测定了不同轴向高度截面上的径向颗粒浓度分布,分析了床内构件、表观气速和循环流率对边角效应的影响。研究结果对选择操作条件,尤其是合适的循环流率,以及进一步探索改善床内气固流动结构的方向有参考价值。