煤燃烧超细颗粒物团聚促进技术的研究进展

超细颗粒物团聚促进技术可以提高除尘效率，减少超细颗粒物的排放．介绍了超细颗粒物团聚的促进方法：电团聚、声团聚、磁团聚、热团聚、湍流边界层团聚、光团聚和化学团聚的基本原理及其适用范围．全面概述了各种团聚技术的国内外研究进展，讨论了目前研究的不足之处，并提出了今后研究的重点．     

大埔县洋子湖高岭土超细工艺及改性研究

本文通过对大埔县洋子湖高岭土矿进行超细研磨研究,探讨了不同研磨条件下(质量分数、研磨时间、介质大小、研磨机搅拌盘线速度)的粒度分布,结果表明:当研磨机搅拌盘线速度为8.2m/s,研磨介质为氧化锆(0.4～0.6mm),研磨时间为5h时,高岭土产品中小于100nm的颗粒约占84%。用含氢硅油对纳米级高岭土进行改性的实验结果表明:当含氢硅油与纳米级高岭土的摩尔比为1∶30时,改性纳米级高岭土的活化指数和分散率均达到最大,分别为98%和92%。     

燃烧源超细颗粒物的研究进展

燃烧源超细颗粒物已成为大气环境污染的突出问题，并日益引起世界各国的高度重视，对燃烧源超细颗粒物的国内外研究现状进行了评述，介绍了超细颗粒物在大气中的分布和来源、超细颗粒物的危害以及燃煤电厂超细颗粒物排放和控制方法，并总结了超细颗粒物研究的难点所在，指出了进一步研究的重点和方向。     

高岭土负载改性壳聚糖重金属吸附剂性能研究

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等官能团能与重金属离子进行螯合吸附。该研究充分利用高岭土高机械强度及多孔结构的特点,在其孔道结构中负载对重金属离子具有选择性吸附作用的改性壳聚糖,对解决传统改性壳聚糖在重金属污水处理中成本过高问题具有重要意义。通过超声和高温搅拌作用,在高岭土中负载改性壳聚糖合成新型的重金属吸附剂,幵针对其对污水中的Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)等重金属离子的吸附效果、吸附性能及最佳吸附条件等进行了相应研究和应用前景展望。     

2种酸改性高岭土的制备及表征

为了研究酸改性高岭土的结构变化,分别选择用不同浓度的浓硫酸和浓盐酸对鄂尔多斯高岭土进行了酸改性,制得了酸改性高岭土样品,并用IR、SEM、EDS等表征手段对所制的样品进行分析。2种酸改性后均可使高岭土的孔道结构更紧密,硫酸改性比盐酸改性更有利于高岭土中铝的浸出。     

高岭土的改性研究

高岭土在我国储量丰富,应用广泛,但在陶瓷生产中以高岭土为主的坯体强度和分散性并不是很好.本实验结合陶瓷工艺生产中的特点,选用了四种水溶性高分子改性剂对高岭土进行了表面改性,对改性高岭土进行干燥强度和粘度的测定,并对其进行红外光谱分析和扫描电镜分析.结果表明:经改性后的高岭土相比未改性高岭土干燥强度都有所提高,经B、C、D改性后的高岭土分散性也都得到了改善.     

硫酸改性高岭土的制备及表征

为了对比高岭土改性前后的结构变化,将鄂尔多斯高岭土分别用10%、20%、30%、40%、50%的硫酸进行改性,得到酸改性高岭土样品。采用IR、XRD、SEM、BET、EDS等对样品进行表征分析。结果表明,由于硫酸的吸水性,随着酸浓度的增加,脱除高岭土中吸附水的能力越强;酸改性浓度的变化对高岭土的结构影响不大;改性后的高岭土比表面积减小,表面粗糙度增加,密集堆积,凝结成块状,有堆积孔道出现;硫酸改性会使高岭土中大量的铝被浸出。     

改性高岭土捕集CdCl2、PbCl2蒸气

针对两种重金属氯化物PbCl₂、CdCl₂,探究高岭土表面羟基对吸附重金属的作用。对高岭土进行煅烧及水热改性,并在两段式管式炉上进行高岭土捕集重金属氯化物蒸气实验,并使用原子吸收分光光度计（AAS）测量吸附剂中的重金属氯化物含量。吸附数据表明对于PbCl₂及600～700℃的CdCl₂吸附,高岭土经过煅烧吸附效率大幅降低,水热重新赋予羟基后吸附效率有所提升,但仍低于原高岭土。结合热重（DTG）及红外谱图（FTIR）分析可知,高岭土经800℃煅烧脱除全部羟基,经水热重新获得部分羟基,且所获数量随水热程度的加深而增多,结合XRD谱图可知羟基促进了高岭土与重金属氯化物的吸附反应;800℃以上高温下原高岭土吸附效率逐渐低于煅烧高岭土和水热高岭土,结合核磁共振谱图（NMR）分析可知其原因在于,高岭土经煅烧改性及水热改性,Al原子配位数降低,活性增强,更易与重金属氯化物蒸气结合。     

燃煤锅炉SCR对颗粒物排放特性影响

我国电厂多数采用选择性催化还原（SCR）脱硝技术降低电厂NO_x排放,目前关于电厂中SCR对颗粒物排放特性的影响研究十分匮乏。本研究对一热电联产锅炉SCR前后颗粒物和飞灰进行取样,分析颗粒物质量粒径分布以及化学成分。采用计算机控制扫描电镜（CCSEM）对飞灰进行分析,获得颗粒物单颗粒成分。结果表明SCR前后PM₁₀均呈双峰分布。经过SCR后,PM_0.21浓度降低约62%（质量）,而PM_0.21-1浓度升高19%（质量）;PM₁中SO₂相对含量增加约6%（质量）,SiO₂和Al₂O₃相对含量降低,而CaO相对含量没有明显变化;经过SCR后,PM_1-10浓度降低约17%（质量）,成分基本没有变化,但是颗粒成分变得更均一,说明经过SCR后,PM_1-10发生交互作用。因此经过SCR后PM_1-10浓度降低不仅由于颗粒物在SCR中发生沉积,更有可能是颗粒物之间交互作用导致。     

改性高岭土的制备及其应用

以柠檬酸、氟化铵作为改性剂,采用机械球磨法对高岭土进行改性研究;用XRD、FTIR及粒度测试等方法对改性高岭土进行表征.将改性后高岭土添加到陶瓷坯料中,烧成后测试试样的吸水率、抗折强度,并用SEM对试样表征.研究结果表明,通过改性高岭石的结构发生了改变,改性促进了高岭石结构纳米化,高岭土改性后有利于其在较低的温度下形成...     

煤粉粒径及燃烧工况对PM10排放特性的影响

采用沉降炉研究了煤粉粒径及燃烧工况（包括不同温度和气氛等）对可吸入颗粒物粒径分布的影响．实验煤种为六盘水烟煤,分为三种煤粉粒径,在两种燃烧气氛和三种温度下,在沉降炉中进行燃烧．实验用低压撞击器（LPI）按不同粒径从0．03μm～10μm分为13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物．分析结果显示,煤粉粒径和燃烧工况是影响PM10的粒径分布的重要因素;PM10粒径分布呈双峰分布,两峰值对应不同的生成机理;随着温度升高和含氧量增加,PM10排放浓度大幅增加;粒径小于63μm的煤粉排放PM10较多,相比之下,粒径为100μm～200μm和63μm～100μ煤粉燃烧生成的PM10粒径分布的差异不明显．     

燃煤可吸入颗粒的物理化学特性及形成机理

应用低压撞击器分别对某100 MW和50 MW燃煤机组锅炉的除尘器前后飞灰颗粒进行采样,研究了除尘器前后PM₁₀的物理化学特性,探讨了颗粒物可能的形成机理.结果表明,两台锅炉产生PM₁₀的质量粒径均呈双峰分布,峰值分别在0.1 μm和4 μm左右.粒径小于0.377 μm的颗粒可能为气化-凝结机理形成,超微米颗粒则可能是通过亚微米颗粒凝聚、聚结和矿物质熔融、破碎、聚结形成.亚微米颗粒中碱金属和碱土金属的氧化物或硫化物为其主要成分,而超微米颗粒中主要成分为难熔性氧化物.     

高氯准东煤中典型矿物元素对颗粒物生成的影响

在高温沉降炉上,进行了高氯高碱准东煤、低氯低碱准东煤和由低氯准东煤处理制得的调质准东煤在含不同浓度HCl的模拟空气中的燃烧实验。利用DLPI进行了颗粒物的分级收集,对其质量粒径分布和矿物元素分布特性进行了讨论分析。结果表明,高氯高碱准东煤的超细模态颗粒物生成量和峰值粒径均明显大于其他两种煤,其主要成分为Na和Cl。Ca的迁移特性与其形态密切相关,原煤中的Ca主要以无机矿物形式存在,主要迁移进入粗颗粒物而对超细颗粒物生成贡献较小。气氛中加入不同浓度HCl气体后,低钠煤和调质煤产生细颗粒物中Cl含量均升高,但生成量无显著变化。表明HCl并未显著促进矿物的气化,但会促进NaCl形式矿物蒸气的形成,进而促进成核形成超细颗粒物。     

煤粉密度对燃煤过程中颗粒物形成特性的影响

通过浮选实验先将典型烟煤分成高、中、低3个密度段,然后对3种不同密度原煤在沉降炉内进行热解和燃烧实验,研究原煤密度对颗粒物形成机理和特性的影响。实验采用低压撞击器（LPI）把颗粒物按不同粒径大小从0.03～10.0 μm共分13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。实验结果显示：低密度原煤对颗粒物形成的贡献最大,中密度次之,高密度最小,低密度原煤所含矿物质粒度最小,形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最大,高密度原煤所含矿物质粒度最大,形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最小,中密度原煤介于两者之间,3种密度原煤燃烧后形成的PM10颗粒物元素构成的相同点是：对于亚微米颗粒物,元素S＋碱金属元素＋其他元素>难熔元素,对于超微米颗粒物,难熔元素占80%以上,远远大于其他三类元素。     

H2O(g)对富氧燃烧超细颗粒物生成特性影响

为实现富氧燃烧技术的广泛推广,对煤粉燃烧在富氧气氛下的颗粒物排放特性进行了研究。在1800 K管式炉内进行煤焦燃烧试验,研究了富氧气氛下H₂O(g)体积分数(0、5%、10%、20%、30%)对煤焦燃烧超细颗粒物的影响;采用荷电低压撞击器(ELPI+)获得超细颗粒物质量和数量浓度粒径分布并进行分析。结果表明,H₂O(g)对超细颗粒物质量浓度和数量浓度粒径分布无影响,但会导致超细颗粒物的峰值波动。超细颗粒物总数量由最小粒径超细颗粒物决定,5种水蒸气浓度下EL?PI+第1级撞击器收集到的超细颗粒物数量占比均超过65%。超细颗粒物总质量由最大粒径超细颗粒物决定,5个水蒸气浓度下ELPI+第7级撞击器收集到的超细颗粒物质量占比均超过94%。低H₂O(g)浓度会抑制超细颗粒物生成,H₂O(g)体积分数为5%时的抑制作用最显著;高H₂O(g)浓度会促进超细颗粒物生成。这是因为一方面H₂O(g)与煤焦发生气化反应,使煤焦颗粒周围产生还原性气氛,促进矿物质还原为单质,进一步促进矿物质蒸发;另一方面气化反应是吸热反应,会降低煤焦颗粒燃烧温度,同时H₂O(g)加入也导致烟气热容增加进一步降低,煤焦燃烧温度抑制煤中矿物质的蒸发,导致超细颗粒物生成减少,是2种作用相互竞争的结果。此外,H₂O(g)的加入使超细颗粒物平均粒径增大,0~5%H₂O(g)时超细颗粒物平均粒径增大最迅速。     

民用燃煤颗粒物及多环芳烃排放特性

民用煤的不完全燃烧是大气中颗粒物及其多环芳烃的主要排放源之一,对大气环境和人体健康均造成了严重危害。为了评价不同“煤炉匹配”方式对16种优先控制的高毒性多环芳烃（PAHs）排放的影响,研究了烟煤块煤、烟煤型煤、无烟煤型煤和兰炭4种不同燃料在代表性的3种民用炉具（正烧炉、反烧炉和解耦燃烧炉）中的颗粒物（PM）及其PAHs的排放特性。根据实验结果进一步计算了毒性当量,并与有关文献报道数据进行了对比。在解耦燃烧炉中,烟煤型煤PM和PAHs的排放因子（EF_PM 和EF_PAHs）（0.50 g/kg、403.2 μg/kg）分别是烟煤块煤（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）、兰炭（1.08 g/kg、622.3 μg/kg）、无烟煤型煤（2.10 g/kg、148.3 μg/kg）的13.7%、46.3%、23.8%和42.3%、67.3%、282.3%,除了EF_PAHs高于无烟煤型煤之外,EF_PM 和EF_PAHs均明显低于其他煤种;以烟煤块煤为原料,在解耦炉中燃烧的EF_PM 和EF_PAHs（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）分别是正烧炉（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）和反烧炉（6.00 g/kg,11749.4 μg/kg）的7.8%、60.8%和6.1%、8.4%,说明炉具燃烧形式对EF_PM和EF_PAHs的影响大于燃料种类;三种“煤炉匹配“方式（解耦炉+烟煤型煤、正烧炉+兰炭、正烧炉+无烟煤型煤）的EF_PM和EF_PAHs（0.50 g/kg、1.62 g/kg、1.32 g/kg和403.2 μg/kg、1196.5 μg/kg、66.5 μg/kg）均低于传统正烧炉+烟煤块煤（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）以及近年来大部分文献报道的数据（0.68~24.3 g/kg,680~137700 μg/kg）。结果表明,炉具燃烧形式和煤质特性均是影响EF_PM和EF_PAHs的主要因素,但高效的燃烧方式能够大幅降低煤质特性对污染物排放造成的影响,通过对炉具的不断改进以及采用合适的“煤炉匹配”技术,能够对我国储量巨大的烟煤资源合理、有效和清洁地利用。     

煤粉粒径对骨料烘干煤粉燃烧器排放特性的影响

构建骨料烘干煤粉燃烧器内煤粉燃烧行为的控制模型,以污染物含量为评价标准,研究了骨料烘干煤粉燃烧过程中煤粉粒径对排放特性的影响规律. 结果表明,随煤粉粒径增大,煤粉在燃烧器内燃烧不充分,CO排放量增加,CO2排放量逐渐减少,SO2排放量增加,NO排放量在煤粉粒径为100 um时最小.     

Particle emission from combustion of oat grain and its potential reduction by addition of limestone or kaolin

Second-rate cereals, unsuitable for food, can be used as fuel for small-scale production of heat and hot water. However, there are more problems related to cereals than to woody fuels. This work aims at characterising the particle emission from residential combustion of oat grain and its potential reduction by addition of limestone or kaolin with the fuel. Then, to a large extent, the potassium supplied by the fuel is expected to be found in coarse particles, leaving the boiler as bottom ash, instead of being emitted to the air in the form of submicron particles. Combustion experiments were performed on a residential boiler, using filter sampling and low-pressure impactors to measure the mass and number concentrations and size distributions of the emitted particles. The particles and the bottom ash were subsequently analysed for inorganic material. To check the combustion conditions and basic emissions from combustion of cereals, the flue gas was analysed with respect to gaseous O₂, CO₂, CO, NO_x, TOC (total organic carbon), HCl and SO₂. Furthermore, thermodynamic equilibrium analysis was used to support the experimental data. Finally, it is concluded that the particle emission can be lowered by supplying kaolin, while there was no effect of limestone.     

Preparation of sulfur‐modified powdered polychloroprene rubber by inverse coagulation

Sulfur‐modified powdered polychloroprene rubber (PCR‐121) was prepared by inverse coagulation. A new coating agent (SN) was developed that could generate in situ the coating layer by inverse coagulation. The results show that this is a low‐cost, stable technology for the production of powdered rubber with a very low coating agent content. A powdering model based on the liquid–liquid stirring theory of noncoalescing, liquid–liquid dispersion was proven with uniform design testing. According to this model, the mass fraction of medium‐scale particles (1–3 mm) was only related to the agitation speed in the experimental range. Scanning electron microscopy (SEM) analysis showed that the PCR‐121 particles were single continuous particles coagulated from single chloroprene rubber latex drops. Energy spectrum analysis showed that a layer with higher Ca content was coated at the surface of PCR‐121 particles, which made PCR‐121 a free‐flowing powdered rubber. The results show that the variation of Mooney viscosity (ML₁₊₄ 100°C) from 30 to 130 had no obvious effect on the mechanical properties of PCR‐121. Compared with bale CR121, PCR‐121 had better mechanical properties. SEM analysis and energy spectrum analysis on the tensile fracture surfaces showed that the dispersion of compounding agents in PCR‐121 was better than that in bale CR121, which resulted in better mechanical properties in PCR‐121. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 2109–2115, 2005