等离子体荷电干式喷钙脱硫工艺实验研究

将等离子体技术与传统干式喷钙脱硫技术相结合,利用脉冲电晕放电技术产生等离子体,对脱硫剂颗粒进行处理,脉冲放电脱硫反应器电极结构采用线筒式电极,正极性窄脉冲高电压供电,实验烟气流量为100m3/h~300m3/h.主要研究了脉冲放电脱硫的运行参数对脱硫效果的影响,目的是为脉冲放电烟气脱硫工业应用提供科学依据.实验结果表明:烟气中SO2浓度在1000mL/m3~2000mL/m3范围内,烟气温度在60℃~80℃范围内,氧化钙加入量按摩尔比CaO∶SO2=2∶1加入,能耗3(W·h)/m3~5(W·h)/m3,SO2脱除率达到85%以上.     

溶析结晶法制备磷酸二氢钾

以溶析结晶法制备磷酸二氢钾,研究结晶温度、磷酸二氢钾初始质量分数、乙醇加入量对磷酸二氢钾结晶收率的影响,以及溶析剂乙醇的滴加速率对不同温度下的近饱和溶液中磷酸二氢钾结晶的影响。结果表明,磷酸二氢钾结晶收率随温度、磷酸二氢钾初始质量分数以及V(C_2H_6O)/V(H_2O)的增大而上升;温度30℃、V(C_2H_6O)/V(H_2O)为1.4时,结晶收率最高可达97%;乙醇的最佳滴加时间为40 min。     

烧结烟气脱硫灰作水泥缓凝剂的试验研究

以天然石膏作对比,研究了烧结烟气脱硫灰作为缓凝剂对水泥性能的影响。试验表明,烧结烟气脱硫灰用作水泥缓凝剂是可行的,但是脱硫灰在延长水泥凝结时间,提高水泥的力学性能方面的作用效果不如天然石膏。试验中确定脱硫灰的最佳掺加量为7%。脱硫灰作水泥缓凝剂时,起缓凝作用的水化产物可能是3CaO.Al2O3.CaSO3.11H2O,而非AFt、AFm。     

Fe_2O_3强化CaO粉末中温烟气脱硫的研究

为了研究粉煤灰中Fe2O3含量对钙基脱硫性能的影响,分别以CaO和CaO与Fe2O3的混合物为吸收剂进行实验,并加以比较。研究了加入氧化铁添加剂后,对中温烟气脱硫性能的影响和对固定床干法脱硫最佳温度的影响,氧化铁配比对氧化钙脱硫性能的影响等。结果表明,加入一定量的氧化铁,可以显著提高脱硫效率和氧化钙的利用率。当温度在650~750℃时,氧化铁与氧化钙的配比为1∶10时效果最好,脱硫效率可达94%,钙利用率54%。     

碳热还原氮化法制备β''''-SiAlON的工艺条件研究

采用质量分数80%的粘土(广西高岭土或吉林球粘土)和20%的炭黑为原料,以白云石、CaO、TiO2为烧结助剂,经碳热还原氮化反应制备了β’-SiAlON材料。研究了烧成温度、保温时间、烧结助剂、成型压力和粘土种类等因素对制备β’-SiAlON材料的影响。结果表明,烧成温度以1450℃为宜,延长保温时间有利于β’-SiAlON相的形成;烧结助剂的催化效果以TiO2最好,白云石次之;随着成型压力的增大,合成试样中β’-SiAlON相减少;粘土原料的化学组成(m(SiO2)/m(Al2O3))对β’-SiAlON的Z值产生影响,m(SiO2)/m(Al2O3)减小时,Z值趋于增大。     

玻璃熔窑烟气脱硫系统脱硫效率的研究

建立了玻璃熔窑烟气脱硫过程中脱硫效率的数学模型,计算分析并讨论了液滴初始粒径、液滴初始速度、烟气入口温度、烟气入口速度和SO2入口浓度等因素对脱硫效率的影响.这些研究为脱硫装置的结构优化和运行提供理论指导.     

高岭石碱石灰的烧结过程

以CaO-Al2O3-SiO2-H2O和Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O体系为对象,通过热力学计算研究了高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)在碱石灰烧结过程中的反应行为.结果表明:在n(CaO)/n(SiO2)为1的高岭石与氧化钙烧结过程中,形成了不能被碱液溶出的2CaO·Al2O3·SiO2和CaO·Al2O3·2SiO2.在n(CaO)/n(SiO2)为1,1.5或2的高岭石碱石灰烧结反应中,CaO·SiO2会与Na2O·Al2O3反应形成Na2O·Al2O3·2SiO2,从而导致在碱性体系中氧化铝的溶出率降低,而3CaO·2SiO2与2CaO·SiO2不与Na2O·Al2O3反应.CaF2对烧结反应有促进作用.     

烧结烟气联合脱硫脱硝试验研究

设计了一套500 m3/h烟气联合脱硫脱硝小试装置,将选择性催化还原(SCR)脱硝装置布置在脱硫工艺后,通过试验对循环流化床半干法脱硫与SCR脱硝工艺进行了研究。研究表明,脱硫效率随着喷水量、床内物料量的增大而增大,脱硝效率随着氨氮比的增大而增大;脱硫装置烟气出口温度控制在79℃时,循环流化床半干法脱硫效率在90%左右,可满足烧结烟气SO2最新排放标准的要求;在此条件下,将烧结烟气再热到300℃脱硝,脱硝效率可达50%,可满足烧结烟气NOx最新排放标准的要求。     

磷石膏制硫酸钾试验总结

硫酸钾对忌氯作物有明显的增产效果,国内供求关系趋紧,一些单位多在探讨利用湿法磷酸副产的磷石膏与碳酸氢铵反应制取硫酸铵,再与氯化钾反应制得低氯硫酸钾。介绍该工艺以碳酸氢铵为氮源,采用正交试验获得达到ZBG21006-89农用一级品指标的硫酸钾情况,指出n(NH_4HCO_3)/n(CaSO_4·2H_2O)、n(SO_4~2)/n(K~+)、反应温度、反应时间、pH值、ω[(NH_4)_2SO_4]对CaO转化率、N转化率、K_2O得率的影响,提出:第一步反应的工艺参数是n(NH_4HCO_3)/n(CaSO_4·2H_2O)=2∶1,反应温度35℃,反应时间1.5～2.0h,溶液pH值为不加任何溶剂时的原值;第二步反应的工艺参数为,n(SO_4~(2-))/n(K~+)=1∶1.8,反应温度70-80℃,反应时间90min,ω[(NH_4)_2SO_4]=40％(初始);CaO和氮的转化率可≥80％,K_2O得率≥90％,具备了工业化生产的条件。     

CO2活化CaCO3作为脱硫剂的半干法烟气脱硫实验研究

CaCO3脱硫剂对SO2的化学反应活性直接影响其烟气脱硫效率和脱硫剂的利用率.提高CaCO3的脱硫反应活性,对降低烟气脱硫生产成本具有重要的意义.在高1.1 m、内径12.5 cm的流化床反应器内的半干法烟气脱硫过程中,利用CO2气体为活化介质对CaCO3脱硫剂浆液进行活化处理,并以活化后的CaCO3为脱硫剂,实验研究了CO2活化对CaCO3脱硫剂烟气脱硫效率的影响.结果表明,CO2气体对CaCO3的活化处理,增大了CaCO3在溶液中的溶解度,提高了CaCO3与SO2间反应的活性,促进了CaCO3脱硫剂烟气脱硫效率的显著提高.在实验条件下,当饱和接近度为15～18 K、钙硫比为1.2、脱硫剂粒径为64 μm时,经CO2气体活化后的CaCO3脱硫剂其脱硫效率达到92%,接近于相同条件下Ca(OH)2的脱硫效率.该研究结果为提高CaCO3脱硫剂的烟气脱硫反应活性,提供了一种新的工艺技术方法.     

机械力化学效应制备烟气脱硫剂

烟气中的SO2是形成酸雨的主要原因,大量酸雨的形成给地球、人类和环境造成了极大的危害.20世纪90年代很多科学工作者以粉煤灰、氧化钙为主要原料,采用水合合成法制得了脱硫性能较好的脱硫剂,但这种方法需要很长的反应时间和较高的反应温度(12～15h,90℃),经济效益低,操作比较困难.本文以粉煤灰、CaO等为原料,通过4h的球磨产生机械化学效应,生成了Ca54MgAl2Si16O90,制备出的脱硫剂在30℃下的脱硫活性比相同水合时间制备的脱硫剂活性高.     

铁矿烧结烟气半干法脱硫灰亚临界水热非均相氧化

采用亚临界水热氧化法对铁矿烧结烟气半干法脱硫灰进行氧化,采用单因素变量法考察初始压强、温度、固液比、反应时间对脱硫灰中CaSO3氧化的影响。结果表明,适当增加初始压强、提高氧化温度、降低固液比及增加氧化时间可有效改善脱硫灰中CaSO3的氧化效果,温度对CaSO3氧化影响最显著。在初始压强4 MPa、反应温度240℃、反应时间120 min、固液质量比为1:30的条件下,脱硫灰中CaSO4定向析出,呈纤维状,为脱硫灰水热氧化同步合成CaSO4晶须提供了可能。     

船舶废气脱硫洗涤水流量控制方法的研究

随着船舶工业的发展,船舶废气污染受到全世界的关注,对其中的SOX的控制已经上升到法律层面。针对MARPOL73/78防污公约的要求,分别就排放烟气的SO2(p p m)/C O2(%v/v)、洗涤排放水的PA H s、 p H、浊度与洗涤水量的关系进行了分析,并根据开环海水脱硫系统的基本组成,提出对开环海水脱硫技术中洗涤水流量控制的思路。     

生石灰消化反应条件对氢氧化钙特性影响

以工业级生石灰为原料，考察了消化水初始温度、搅拌转速、水灰质量比和加压消化方式对反应产物氢氧化钙的形貌结构、粒径和比表面积的影响；采用马尔文激光粒度分布仪、扫描电镜(SEM)和比表面积分析仪对产物氢氧化钙进行分析表征。结果表明：消化速率随着消化水初始温度的升高而加快，当搅拌转速为500 r/min、水初始温度为45～80℃、水灰质量比为4∶1时，所制得的氢氧化钙粒径分布最窄，最大比表面积为18.23 m²/g；当消化水初始温度为25～45℃时，产物氢氧化钙形貌呈现“树枝状”，当消化水初始温度为65～80℃时，产物氢氧化钙形貌为“颗粒状”；加压消化方式能获得较大比表面积的氢氧化钙且其形貌为“花瓣状”，最大比表面积为29.32 m²/g。     

ClO2/尿素溶液同时脱硫脱硝实验研究

SO_2和NO作为燃煤电厂排放烟气中的主要污染物,对环境产生了巨大危害。为有效进行燃煤烟气中的SO_2和NO的一体化脱除,文中通过对传统鼓泡床湿法脱硫脱硝装置进行改善,以ClO_2/尿素为新型复合吸收剂进行了湿法燃煤烟气脱硫脱硝一体化研究。实验结果表明:ClO_2的添加可以显著改善尿素吸收剂的脱硝能力,并且对SO_2的脱除还具有一定的促进作用。当n(ClO_2)/n(NO)=0.75,尿素质量分数为10%时,SO_2的脱除效率为100%,NO的脱除效率稳定在91%。实验中探究了ClO_2添加量,反应温度,吸收剂初始pH值,SO_2质量浓度和NO质量浓度对脱硫脱硝效率的影响,提出ClO_2/尿素复合剂脱硫脱硝的反应机理,表明新型复合吸收剂湿法脱硫脱硝的具有良好的应用前景。     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析

利用热力学平衡常数理论计算了CO_2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O、0.83CaO·0.67SiO_2·1.83H_2O、0.67CaO·SiO_2·1.5H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·32H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·30H_2O、1.33CaO·SiO_2·2.17H_2O、3CaO·0.5Al_2O_3·0.5Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、3CaO·Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、1.5CaO·0.67SiO_2·2.5H_2O、Ca(OH)_2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)_2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

活性炭混合钢渣烧结烟气脱硫脱硝实验研究

采用混合法用钢渣与活性炭制备混合钢渣活性炭吸附剂，对其进行XRF, BET, SEM和FT-IR等表征，于可编程电加热固定床反应器中进行模拟烧结烟气脱硫脱硝实验，考察反应温度、SO2浓度及[NH3]/[NO]浓度比、O2含量等因素对混合钢渣活性炭的吸附及催化性能的影响。结果表明，模拟烧结烟气中SO2初始浓度0.06vol%, NO初始浓度0.04vol%, O2含量15vol%及反应温度120℃条件下，最高脱硫脱硝率分别为79%和34%。按浓度比[NH3]/[NO]=1通入还原剂NH3时，脱硫脱硝率均升高，表明钢渣具有一定催化还原作用。脱硝率随反应温度升高而下降，O2含量提高有利于混合钢渣活性炭对SO2和NO的吸附。掺混钢渣降低了吸附剂的比表面积，但钢渣中含一定量Fe2O3，具有一定催化还原作用，有利于NO吸附。同时，加入钢渣也是对固废资源的合理利用，达到“以废制污”的目的。     

基于吸收式制冷循环的CaCl_2-LiCl/H_2O工质对研究

利用低品位的太阳能热、地热或者工业领域低温余热废热进行吸收式制冷是实现节能减排的一个有效途径。对具有良好制冷吸收特性的工质对CaCl_2-LiCl/H_2O进行了实验研究,通过测定不同质量比的CaCl_2-LiCl/H_2O溶液的饱和蒸气压,得出了CaCl_2与LiCl的质量比为2∶1的工质对即CaCl_2-LiCl (2∶1)/H_2O的制冷吸收特性最佳。CaCl_2-LiCl (2∶1)/H_2O与常规的工质对LiBr/H_2O相比,在大幅降低工质对成本的同时,在同一制冷工况下所需驱动热源温度即发生温度降低了5.8℃,而制冷COP提高0.041,?效率提高0.052。还系统测定了CaCl_2-LiCl(2∶1)/H_2O的结晶温度、密度、黏度、比热容、比焓以及腐蚀性。结果表明,相较于其他几种以CaCl_2为主要成分的工质对,CaCl_2-LiCl (2∶1)/H_2O具有较低的黏性,且对碳钢和紫铜的腐蚀性也较小,可满足实际工程应用的要求。     

接地极雾化电晕放电技术去除SO_2的研究

电晕放电低温等离子体技术所产生的活性物质可以很好地氧化气态污染物,在静电除尘、烟气脱硫等方面均有广泛应用。文中利用接地极雾化负电晕放电装置去除烟气中的SO_2,分别以水和Ca(OH)_2饱和溶液作为雾化溶液,研究了不同风速下,溶液性质和流量对接地极雾化负电晕放电装置的伏安特性曲线和脱硫效率的影响。结果显示:接地极雾化负电晕放电的脱硫效率大于传统电晕放电,并且以Ca(OH)_2饱和溶液作为雾化溶液时的脱硫效率大于以水作为雾化溶液时的脱硫效率;无论是以水还是Ca(OH)_2饱和溶液作为雾化溶液,在流量为25 m L/min时,装置的脱硫效率和放电电流均达到最大。接地极雾化电晕放电技术将放电技术和雾化水结合,具有较高的脱硫效率,应用前景广泛。     

Al2O3对CaO烧结过程的作用

在较低温度下(≤1600℃)，将添加Al2O3的高纯石灰石在不同煅烧温度下制得了CaO烧结熟科。考察了煅烧温度、保温时间及不同的Al2O3添加量对CaO烧结的作用。试验结果表明，Al2O3的加入使CaO在煅烧过程中得到发育良好的晶粒和撮低的显气孔率。在高于1500℃煅烧的试样中，显气孔率与保温时间之间呈对数关系，这种烧结熟料良好的抗水化性能在于其级低的显气孔率和发育良好的CaO晶粒自身水化活性的降低。