不同热解升温速率下制备所得生物焦的汞吸附性能

在管式炉中不同热解升温速率下制备了核桃壳生物焦,借助固定床反应器表征了生物焦的汞吸附性能,利用N2吸附/脱附装置和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析仪分析了生物焦的孔隙结构及表面官能团,获得了生物焦对汞的吸附机理.结果表明:在相同吸附时间内,随着定温制备条件中热解温度和变温制备条件中热解终温的升高,生物焦对汞的吸附能...     

锰铈改性铁基生物焦单质汞吸附特性研究

通过结合溶胶凝胶法和共沉淀法在铁基改性生物焦的基础上,引入金属锰(Mn)、铈(Ce)制得双金属改性铁基生物焦,并考察改性后生物焦的汞吸附性能.研究了改性生物焦的孔隙结构、元素价态及表面官能团,探究其改性吸附机理,并结合Arrhenius方程获得了改性生物焦的表观活化能.结果 表明:5 ％Ce1％Mn-FeBC样品的汞吸...     

酸洗预处理对生物质热解焦物理化学特性的影响

选用松木、杨木、玉米秸秆和稻壳4种生物质为原料,采用3%（体积分数）乙酸溶液进行洗涤除灰后,进行快速热解实验,对比研究酸洗预处理对4种生物质热解焦物理化学特性的影响。结果表明：乙酸酸洗可有效去除松木、杨木、玉米秸秆和稻壳灰分中的大部分无机元素,从而促进热解过程中挥发分的释放、显著改善热解焦的表面化学特性。酸洗可促进热解焦孔隙结构的形成,提高比表面积和总孔容积,但会使平均孔径减小,这表明酸洗主要提高微孔率,对微孔的形成有较大的促进作用。同时,酸洗使得更多的含氧官能团保留在生物质热解焦表面,这种影响对玉米秸秆和稻壳尤为明显。气化焦油的吸附实验结果表明酸洗后热解焦的吸附能力有所增加。     

生物质快速热解特性研究

采用管式炉试验台对中国3种典型生物质(谷壳、玉米秆和棉秆)快速热解过程中生成气的析出情况及碱/碱土金属析出规律进行研究.结果表明:3种生物质快速热解过程中CO、CH4和CO2同时析出,CO为主要析出气体,CH4和CO2的析出量明显低于CO.样品中碱金属的析出比碱土金属快,Na的析出率最高且其析出与样品挥发分的析出同步,可认为释放的Na以有机钠为主.碱金属的析出率最终都在60％～80％,而碱土金属的析出率最终都在30％～40％,余下的碱土金属都残留在灰分中.     

N2气氛下活性炭的汞吸附性能

为研究活性炭吸收烟气中单质汞的吸附机理和提高其吸附能力的方法,对3种原始活性炭和载硫改性后的活性炭在氮气气氛下进行了汞吸附性能试验.结果表明:经水蒸气活化法制备的椰壳活性炭和杏壳活性炭对单质汞的吸收主要为物理吸附,吸附效果较差;而经氯化锌化学法制备的木质活性炭由于表面残存Cl元素,对单质汞的吸收表现出化学吸附的特性,吸附性能较好;经200℃和600℃渗硫改性后的活性炭,其汞脱除效率均得到提高,且渗硫的温度越高,其吸附能力越好.     

模拟煤气中氧化铁吸附单质汞的影响因素

在固定床吸附机理研究实验台上,利用汞在线分析仪研究了超声波辅助沉淀法制备的氧化铁吸附剂在N2和模拟煤气气氛下对单质汞的吸附作用,分析煤气中气体成分对氧化铁吸附剂脱汞性能的影响.实验结果表明:氧化铁吸附剂在纯N2气氛下的脱汞效率较低;H2S可以促进氧化铁吸附剂对汞的吸附脱除,脱汞效率能够长时间维持在90%以上;在吸附床温度为150℃条件下,模拟煤气中的还原性气体CO和H2对氧化铁吸附剂的脱汞性能影响不大;模拟煤气中水蒸气抑制了氧化铁吸附剂对单质汞的吸附脱除;随着吸附床温度的升高,氧化铁吸附剂的脱汞效率先增高,而后逐渐降低.     

生物焦负载金属离子对燃煤烟气中汞吸附的量子化学研究

建立了负载金属离子的生物焦(WB)饱和簇模型,并采用量子化学密度泛函理论对单质汞(Hg~0)在改性WB表面的吸附过程进行了研究。结果表明:金属离子可以稳定存在于WB表面;Hg~0吸附在改性WB表面时,与WB表面发生化学吸附,且金属离子提升了WB对Hg~0的吸附能力。     

生物质快速热解制取生物油

生物质能源是可再生能源的重要组成部分,具有资源丰富和低污染的特点,它的开发与利用已成为21世纪研究的重要课题。本文概述了生物质快速热解的过程、设备及其产物,并对热解的重要产物——生物油的组成、性质、精制以及转化利用进行了详细的阐述。     

煤热解过程中汞析出特性的研究

针对目前煤利用过程中汞的排放和污染状况,综述了煤热解过程中汞元素的析出和脱除规律的研究进展;分析了煤种、热解气氛、热解时间和温度对汞析出和汞形态转化的影响因素;阐述了利用煤热解进行燃烧前脱汞的应用前景。     

城市固体废弃物典型组分的快速热解产气特性研究

选取城市固体废弃物中的常见六种组分(纸屑、厨余、织物、木屑、塑料、橡胶)作为实验物料进行快速热解实验。在所得实验数据的基础上对热解气体产物的组成以及变化情况进行了分析，并研究了热解混合气的热值随时间变化的情况。通过研究有助于对热解产物进行预测，且能够深入地了解热解机理。     

垃圾焚烧中吸附剂对镉进行脱除的热力学平衡研究

采用热力学平衡分析的方法研究了3种吸附剂CaO、SiO2、Al2O3在垃圾焚烧中对镉(Cd)进行脱除的影响.采用系统吉布斯自由能最小的方法进行计算,计算软件为CHEMKIN.结果表明,吸附剂CaO对Cd的化学吸附效果较差,SiO2和Al2O3对Cd的吸附效果较好,SiO2能在较大温度范围内对Cd进行高效的脱除.同时对垃圾中含有的S、Cl对吸附剂性能的影响进行了评价,结果表明,S、Cl与Cd有很强的亲合力,会抑制SiO2和Al2O3对Cd的吸附,但在1 200 ～1 300 K,SiO2对Cd的化学吸附效率在80%以上.研究发现,Cl能使Al2O3对Cd的脱除失效,但在S存在的情况下,Al2O3是一种很好的镉吸附剂;SiO2、Al2O3共存时,SiO2对Cd的脱除性能优于Al2O3.     

Thermogravimetric-Mass Spectrometric Study of the Pyrolysis Behavior of Shenmu Macerals Under Hydrogen and Argon

The pyrolysis characteristics of macerals separated from Chinese Shenmu coal were systematically investigated using TG-151 pressurized thermobalance coupling with mass spectrometer under 0.1 MPa of Ar and H₂, heating rate of 10°C/min and final temperature of 900°C. The TG/DTG results showed that vitrinite always had a higher volatile matter yield, larger maximum rate of weight loss, lower temperature of the maximum rate of weight loss than inertinite. Inertinite showed high response to the external hydrogen, especially at a higher temperature. The gases evolved during thermogravimetric analysis of macerals were analyzed on-line by mass spectrometer for the relative intensity of H₂O, C₁–C₄, and C₆H₆. An obvious difference in evolution curves could be observed. The content of all gases evolved from vitrinite was higher than those from inertinite in both atmospheres. The amount of H₂O and light hydrocarbons was higher in H₂ than that in Ar, indicating the hydrogenation of oxygen-containing functional groups and free radicals formed during pyrolysis. The evolution curves of H₂O and CH₄ had different peak distributions and evolution temperatures under H₂ and Ar, suggesting the different reaction mechanism during pyrolysis in different atmosphere. The evolution curves also revealed the different structural characteristics among vitrinite, inertinite and the parent coal.     

生物质热解与燃烧特性试验研究

对稻秆的热解特性和燃烧特性进行了热重分析(TG)和差分热重分析(DTG)研究.热解试验中采用高纯氮气作为保护气体.采用升温速率为15 ℃/min、40 ℃/min、100 ℃/min,加热终温800 ℃.燃烧试验在干燥热空气气氛下进行,升温速率40 ℃/min.通过对稻秆热解和燃烧特性的TG和DTG曲线,深入分析稻秆热解、燃烧的基本过程和基本特征.并通过动力学分析获得了不同升温速率下热解和燃烧的活化能和频率因子动力学参数.     

热解温度和时间对煤热解过程中汞析出的影响

采用国际通用的Ontario-Hydro法,对150目的煤粉在氮气气氛下不同热解温度和时间下进行的热解研究,测试结果表明：汞总释放率随时间呈现递增趋势,热解时间对汞的形态分布影响很小。汞总释放率随着温度的升高几乎呈线性关系增长,而且随着热解温度的升高,元素汞占总汞的比例先变大再变小。元素汞在热解过程中始终是气态汞的主要形态。不同的煤种对汞释放率有影响,变质程度较低的兖州煤汞的释放率较低,变质程度较高的大同和神华煤的释放率相对较高。     

煤热解过程中汞和硫的释放特性

采用热分析和动力学分析方法,选取宁武煤田某洗煤厂原煤及其洗选产物为研究对象,考察了在煤热解过程中汞和硫的释放特性.结果表明:汞和硫释放与煤成分有关,在相同热解条件下煤泥和精煤中汞和硫释放率大于矸石和原煤;汞和硫的释放特性受其赋存形态的影响,煤中汞和硫均以无机物结合态为主,精煤和煤泥中的汞更易在低温阶段释放;汞和硫释放率...     

活性炭纤维吸附汞的量子化学研究

构建四碳环模型结构作为活性炭纤维的基本模型框架,采用量子化学密度泛函理论B3LYP方法在lanl2dz基组水平上研究了活性炭纤维表面对汞的微观吸附机理,讨论了该簇模型在羰基、内酯、羧基和酚羟基官能团下对汞的吸附作用.结果表明:与单纯的活性炭纤维相比,羰基、内酯、羧基官能团的存在能够促进对单质汞的吸附,使其更倾向于化学吸附;而酚羟基对汞的吸附起不到促进作用.试验结果与理论计算结果一致,表明量子化学的理论计算是研究汞吸附机理的一种有效方法.     

电站燃煤锅炉飞灰特性对其吸附汞能力的影响

为了获得电站燃煤锅炉飞灰对汞的吸附特性,对电站煤粉锅炉和循环流化床锅炉2种燃烧方式下的飞灰进行了研究.通过分析孔隙结构、粒径和碳质量分数对飞灰吸附汞的影响,进一步探究飞灰对汞的吸附机理.结果表明:循环流化床锅炉的飞灰汞质量分数约为煤粉锅炉的10倍;飞灰中碳质量分数对飞灰吸附汞能力起促进作用;飞灰对汞的吸附能力与粒径大小有直接关系,随着飞灰粒径在24.5~362.5μm范围内增大,飞灰中汞质量分数呈现先增大后减小的趋势,在粒径77.5~106μm内出现峰值,约为560×10~(-9);汞质量分数较高的飞灰样品中4~6nm范围内的介孔含量较高,有利于飞灰对汞的吸附,且比表面积较比孔容积在汞吸附过程中发挥了更为重要的作用.     

燃煤飞灰吸附气态汞影响因素的试验研究

利用汞渗透管产生的汞蒸气和基本气体成分,在小型固定床试验台上研究了飞灰用量、吸附温度、汞进气浓度及飞灰颗粒大小等因素对燃煤飞灰吸附气态汞的影响.研究表明:在40~120℃内,飞灰对汞的吸附主要是物理吸附,飞灰对汞的吸附效率随着温度的上升而下降;随着汞入口浓度的增大,飞灰的汞吸附效率先降低再升高,飞灰的汞相对吸附量增加;飞灰粒径在50~74μm时可能达到最佳的汞吸附效果.较高的飞灰量、较低的汞进气浓度和吸附温度,以及合适的粒径范围均有利于飞灰对汞的吸附.