钒系SCR催化剂对汞形态转化的影响

为研究燃煤电站选择性催化还原(SCR)系统对烟气汞形态转化的作用,通过浸渍法制备钒系(V2O5/TiO2)SCR催化剂,利用实验室SCR汞形态转化试验台研究催化剂钒(V)负载量、反应温度、烟气组分、氨气和空速等因素对汞形态转化反应的影响.结果表明:V2O5负载量的增大在其表面形成更多的V活性中心位,促进汞形态的转化;在试验条件下,SCR催化剂活性随温度升高而增强,最大汞转化率达99.2%;烟气中的HCl为汞氧化反应提供所需的活性Cl原子;NH3与汞氧化反应组分在催化剂表面发生竞争吸附,抑制了汞氧化反应的发生;空速增大不利于汞的形态转化.     

燃煤过程中汞的析出规律试验研究

在试验台架上进行了加热时间、反应条件、煤种等因素影响煤中汞析出规律的试验研究，首先利用马弗炉和管式炉两个试验台对各种煤样进行还原性气氛和氧化性气氛条件下汞的析出试验。然后在管式炉试验台上和小型煤粉燃烧实验台架上分别进行煤粉层燃和悬浮燃烧后汞的形态转化规律试验研究，研究表明，烟气中的汞主要以气态二价汞（Hgg^2 ）的气态零价汞（Hgg^0）形式存在，而颗粒态汞（Hgp）在20%以下，而且表的形态分布与反应条件和煤种有关，随着燃烧温度升高，烟气中的零价汞（Hgg^0）质量分数逐渐降低，二价汞（Hgg^2 ）质量分数逐渐升高，煤粉悬浮燃烧时，烟气中气态汞在10～15μg/Nm^3，二阶汞和零价汞占气态总汞的比例随燃烧反应条件变化而变化，另外较低的烟气冷却速率可促进零价汞向二价汞的转化。     

氯化氢对燃煤烟气中汞形态分布影响的实验研究

建造了小型多功能实验台,并用模拟烟气在该实验台上研究了HCl对煤燃烧后烟气中的氧化态Hg和单质态Hg分布比例的影响.采用Ontario Hydro方法作为样品取样方法,分别对烟气中有无HCl、φ(HCl)大小、φ(O2)大小、反应器出口温度高低以及ρ(Hg)变化对燃煤烟气中Hg形态分布的影响进行了分析.研究表明:在无HCl的烟气体系中,随反应温度的升高Hg的转化率先升高后逐渐降低;在含HCl的烟气体系中,随反应温度的升高汞的转化率随之升高,烟气中φ(HCl)越大,转化率越大,较高的φ(O2)可以促进Hg的氧化,高的反应器出口温度会提高Hg的转化率,ρ(Hg)升高Hg转化率下降.该研究结果对于开发燃煤电厂烟气中Hg的控制技术具有重要的参考作用.     

生物质热解焦对模拟烟气中汞吸附特性的实验研究

以桑树枝、核桃壳、麦秆和稻秆4种生物质为原料,利用固定床热解实验台制备不同的生物质热解焦,采用比表面积与孔隙度分析仪测量了生物质热解焦的比表面积及其孔隙结构参数.利用固定床吸附实验装置,研究了生物质种类、热解温度、吸附温度及汞初始浓度等因素对模拟烟气中汞吸附性能的影响.结果表明:(1)在相同的热解和吸附条件下,核桃壳热解焦的吸附效果最好,其次是桑树枝热解焦和麦秆热解焦,稻秆热解焦的吸附效果最差;(2)在热解温度为400℃～800℃范围内,600℃热解温度下所得生物质热解焦的吸附效果最好,400℃热解焦吸附效果最差;(3)在吸附温度为60℃～120℃的实验范围内,随着吸附温度的升高,单位生物质热解焦汞吸附量明显降低;(4)在汞初始浓度13.5～38.1μg/m3范围内,随着汞初始浓度的增加,单位生物质热解焦汞吸附量有所减小.     

燃煤过程中不同烟气组分对汞形态转化的影响

通过化学热力学平衡模拟，研究了在不同烟气温度下汞从元素态汞转化为二价汞的规律，并与小型实验结果进行了比较.数值模拟了不同的烟气组分如O2、HCl、NO、SO2对汞形态转化的影响.结果表明，O2、HCl有助于汞的转化，HCl的活性远远大于O2的活性；随着O2和HCl体积分数的增大，汞转化的起始温度和截止温度升高；SO2有助于汞的转化，尤其是在低温环境下，SO2的体积分数越大，汞的转化温度越高；NO对汞转化几乎不产生影响.利用二价汞易溶水的特点，通过将元素态汞转化为二价汞，可以利用湿法脱硫装置将其除去，从而实现汞排放的有效控制.     

再燃烧条件下煤粉热解特性的实验研究

利用携带流反应装置，研究了煤粉在高温烟气环境中热解时的质量损失和c、H、N元素释放特性，采用扫描电镜和氮吸附方法观测了煤焦的显微结构、比表面积和总孔容积．结果表明，随着煤阶的降低，其煤焦比表面积和总孔容均升高，小龙潭褐煤增加最多，六枝贫煤增加最少；随着煤粉初始挥发分含量的增加和热解烟气温度升高，煤的质量损失增加，烟气气氛对煤粉质量损失份额影响较小；在实验条件下，煤中C、N析出份额与煤的质量损失份额基本相同，H释放份额远大于C、N和煤质量损失，达80％以上．     

NaClO掺杂K2FeO4溶液氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中的单质汞研究

在鼓泡发生器中,利用NaClO结合K2FeO4溶液氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中的单质汞（Hg0）,主要对温度、pH值、SO2入口浓度,以及含氧量对Hg0脱除效率的影响进行了研究。结果发现：NaClO溶液浓度、pH值、SO2的入口浓度是影响Hg0汞脱除效率的主要因素;在最佳条件下,Hg0汞的脱除率可以达到91.6%。     

烟煤、贫煤及其混煤氮热解释放特性试验研究

试验研究了烟煤、贫煤及其混煤在管式炉热解过程中氮的析出特性,探讨了煤质特性、运行参数对氮析出特性的影响。试验结果表明:随煤化程度加深,氮的热解释放速率及最终释放百分比明显降低;加热速率越大,煤中氮的热解释放率越高;加热终温越高,氮的热解释放百分比越大;颗粒愈粗,氮的热解释放时间越长。混煤中氮的析出与单煤也有一定的相似性;随着混煤中含氮量的增加,热解过程中氮的析出率基本上保持线性增长。     

烟煤、贫煤及其混煤氮热解释放特性试验研究

试验研究了烟煤、贫煤及其混煤在管式炉热解过程中氮的析出特性，探讨了煤质特性、运行参数对氮析出特性的影响。试验结果表明：随煤化程度加深，氮的热解释放速率及最终释放百分比明显降低；加热速率越大，煤中氮的热解释放率越高；加热终温越高，氮的热解释放百分比越大；颗粒愈粗，氮的热解释放时间越长。混煤中氮的析出与单煤也有一定的相似性；随着混煤中含氮量的增加，热解过程中氮的析出率基本上保持线性增长。     

氧化预处理联合微波焙烧技术回收锌冶炼酸泥中的硒汞工艺

针对锌冶炼过程产生的含汞酸泥现有湿法工艺中汞硒浸出率低,常规焙烧工艺能耗高和造渣量大的现状,提出一种酸泥氧化预处理回收硒-微波焙烧回收汞的新工艺,以实现酸泥中汞硒的高效分离回收.对高锰酸钾氧化浸出硒汞的原理和工艺条件进行了研究,向浸硒液中加入氢氧化钠能得到氧化汞沉淀,将其与含汞浸出渣混合干燥后,进行微波焙烧处理回收汞单质.向含硒滤液中通入二氧化硫还原得到硒单质,最终实现了硒和汞高效分离回收的目的 .结果 表明:当浸出温度为80℃,浸出时间为5h,液固比为10∶1,转速为550 r/min,高锰酸钾加入量为理论值的1.2倍(以硒化汞和硫化汞含量计),溶液中的硫酸浓度为100 g/L时,硒的浸出率达到96％.当微波焙烧温度为500℃,焙烧时间为30 min时,汞回收率达到了98.5％.本工艺的硒浸出率和汞回收率高、能耗低,是一种具有应用前景和绿色高效的酸泥处理技术.     

铁基矿物质对西部煤热解特性的影响

以神东、新疆煤为研究对象,采用微量热重、常量固定床实验装置分别对原煤、脱矿煤、载铁煤在热解过程中的质量变化和气相产物进行了对比分析,研究了铁基矿物质对煤热解特性的影响.结果表明:煤热解出现最大失重速率和气相产物最大释放量的温区均与煤的变质程度有关,较低变质程度的神东煤在450℃左右出现最大失重,而新疆煤则为600℃;神东煤热解生成CH4,CO和CO2的最大释放温度小于新疆煤.载Fe煤热解过程中生成的气相产物总量大于原煤和脱矿物煤,显示了Fe的催化作用.该催化作用主要表现在热解达到最大失重速率的温度之后的缩聚阶段,这引起了H2的生成量增大.Fe的催化作用受煤变质程度的影响,对变质程度较低的神东煤的作用明显大于新疆煤.     

Low Temperature Dechlorination of Densified Refuse Derived Fuel in Pyrolysis

Study on behavior of chlorine contained in oval-shaped densified refuse derived fuel (d-RDF) prepared from municipal solid waste in pyrolysis was carried out by means of temperature-programmed electrical furnace, and the gas evolving from pyrolysis was investigated by FFIR. De-HC1 rate was calculated by determining the emission fraction of HC1 in the flue gas and the fraction of C1 left in the pyrolysis residue. The results show that C1 in the d-RDF releases primarily in the form of HC1 during the pyrolysis, and the initial releasing temperature of HC1 enhances with the increase of heating rate. Meanwhile, the higher the end temperature of pyrolysis, the more the C1 released. De-HCl rate is about 70% when the end temperature of pyrolysis is around 600℃. Besides, mechanism of C1 release is discussed.     

煤粉挥发分及元素的释放特性研究

用不同细度的煤粉在1 300℃的携带炉内制焦,对煤粉及煤焦进行了元素分析和工业分析。以灰分作为示踪物,计算研究了高温条件下煤粉挥发分及元素释放特性。结果表明,采用常规方法测得的煤粉挥发分随粒度的增大而增加,而在1 300℃携带炉内,煤粉挥发分的实际释放量随煤粉粒度的增大而减小;煤粉在1 300℃携带炉内的实际挥发分释放总量远大于常规工业分析方法测得的数值,而且这种差别随煤粉粒度的减小而增大;随煤粉粒径的减小,挥发分释放总量和各元素的释放率均相应增大。研究结果为超细煤粉再燃还原NO提供了依据。     

浸渍铁铬对灵石焦煤在热解过程中逸出气体的影响

利用GC-FPD和TPD-MS考察了浸渍Fe3+和Cr3+对灵石煤热解过程中气体产物逸出的影响.结果表明:Fe3+和Cr3+破坏了煤中的氢键并与煤表面官能团形成活性络合物,使煤样的挥发分增加、固定碳等减少;由于Fe3+的氧化作用,载铁煤中的黄铁矿硫明显减少.低于300℃时,Fe3+和Cr3+促进煤中有机硫分解,增加了H2S和SO2的生成量;300～700℃时,由于Fe3+和Cr3+的固硫反应,转移到气相中的硫急剧减少;700℃时置换为氮气和氢气混合气后,在高温还原性气氛下,Fe和Cr的固硫产物和稳定的有机硫加氢脱硫产生大量的H2S.由于Fe3+和Cr3+促进了煤的热解和初级焦油裂解,CO2,CO,H2O,CH4的生成量增加;金属离子对芳香结构缩聚反应的促进作用增加了H2的生成量,Cr3+对灵石焦煤热解过程中逸出气体的影响强于Fe3+.     

热处理过程中城市生活垃圾氯释放特性的研究

采用热重和傅里叶变换红外光谱(TGA-FTIR)联用技术,研究了城市生活垃圾(MSW)在受热过程中氯的释放特性,同时考察了升温速率、气氛、加热终温等因素对氯释放特性的影响．利用自行设计的管式炉试验系统对MSW热反应过程的氯析出进行了定量测定,并研究了Na2SO3对MSW氯释放特性的影响．结果表明,在燃烧和热解过程中,MSW所含的氯基本上以HCl的形式释放,氯的起始释放温度随升温速率的提高而增加;在相同的升温速度下,MSW在燃烧时氯的起始释放温度比热解状态下氯的起始释放温度低．在热处理过程中,MSW灰渣中的金属氧化物可起到固氯的作用．在温度为500℃左右的情况下,持续加热30min,MSW中70％～80％的有机氯释放出来;在1200℃下保温10～30min,MSW中的无机氯有5％～25％释放出来．此外,MSW中含有Na2SO3,对无机氯的释放有促进作用。     

100MW燃煤电站汞排放及其形态分布

采用安大略法、汞连续测量仪和汞吸附法测量了多种烟气中的汞含量,分析了FGD,锅炉负荷和烟气特性对汞排放和形态分布的影响,计算了汞在燃烧产物中的分布及质量平衡.结果表明,这3种汞测试法的测量结果具有很好的一致性,其相对偏差小于20%,总汞的排放量随着锅炉负荷和煤中汞含量的变化而变化.     

废旧冰箱保温材料热解气体的红外光谱研究

采用热重-红外光谱联用技术分析了废旧冰箱保温材料在加热速率20℃／min条件下、40-850℃范围内的热失重行为、气体产物组成和释放规律。结果表明：物料热解气体释放强度变化与热失重变化趋势基本一致;热解产物含有C02、氟氯烃、CFC．11、H20、醇类、烃类、CO、羰基化合物、胺类化合物及芳香族化合物等物质。其中CO2在260—480℃的主热解阶段大量释放;发泡剂CFC．11集中在135—270℃析出：CH4主要在350—700℃的温度区间析出;CO在520℃附近形成最大吸收峰。热解气体中还检测到少量NH3和HCN,是原料组成聚氨酯结构中的氮元素热解所致。