影响燃煤电厂烟气脱氯反应效率中试试验研究

燃煤烟气脱氯是一项实现脱硫废水零排放的新技术。主要探讨燃煤电厂影响烟气脱氯反应效率的主要因素,为实现脱硫废水零排放技术可行性提供一定的依据。结果显示,在进行工业应用时尽量选择逆喷喷嘴布置方式;与脱硫废水回喷相比,烟气脱氯技术所造成的温降更小,更有利于实现脱硫废水零排放;当脱硫废水排放量变化时,为了减少不必要的试剂浪费,实现烟气脱氯技术基本保持稳定及废水零排放,可在一定程度上改变碱基溶液浓度。     

无烟粉煤催化气化含碱灰渣的煅烧脱碱

在具有温控的小型高温加热炉中,通过静态煅烧研究了温度、时间及助剂对高变质程度无烟粉煤催化气化后的含碱灰渣中碱含量的影响,结果表明：最佳的脱碱煅烧温度及时间分别为870℃和30 min;最佳的脱碱助剂高岭土在其添加浓度为5％时,灰渣脱碱率可达100％.采用X射线粉晶衍射及扫描电镜对煅烧后的灰渣进行表征,揭示了含碱灰渣煅烧脱碱过程的实质,即在适宜煅烧温度下,含碱灰渣中被活化的主要矿物质SiO₂（形成玻璃网络氧化物）、Al₂O₃（修饰中间氧化物）和熔融并分解的Na₂CO₃（分解为修饰网络氧化物Na₂O）等发生化学反应转变为中性物质霞石（NaAlSiO₄）及其他无定形复合硅酸盐,从而降低了灰渣中的碱含量.     

燃煤电厂脱硫废水零排放工艺系统性能研究

华南地区某大型火力发电厂脱硫废水零排放处理系统废水处理量68 t/h,系统采用软化预处理→管式微滤（TMF）→管网式和碟管式两级反渗透浓缩（ST-DT）,生成的浓水用于煤场灰渣场冲洗水,淡水回用至脱硫工艺用水,系统废水整体回用率100%。系统各工艺段性能优异,单位水处理成本34.5元/m³。     

燃煤电厂脱硫废水处理技术现状与发展

在分析脱硫废水水质特点，以及调研排污许可证中脱硫废水去向和污染物排放执行标准的基础上，论述了脱硫废水达标处理、厂内回用和零排放的技术路线。排污许可证基本不允许脱硫废水外排，并对脱硫废水车间排放口水质进行了严格限定。约80.0%电厂的污染物因子和限值按《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T 997—2006）执行，部分电厂增加了氨氮污染物因子控制指标、下调了氟化物和COD限值。脱硫废水达标处理，一类污染物重金属主要采用化学沉淀法去除，二类污染物氟化物采用复合盐沉淀技术去除，曝气法和次氯酸钠氧化法相组合的工艺可同步去除脱硫废水中的COD和氨氮。脱硫废水厂内回用方式包括湿除渣和干灰调湿，其中湿除渣系统应主要关注设备腐蚀问题，干灰调湿主要考虑气候以及对周围环境的二次污染问题。脱硫废水零排放采用结晶工艺时需考虑盐的处置以及需通过工艺优化避免产生二次污染物；目前旁路烟气蒸发工艺系统简单、无固废处置问题，是当前脱硫废水固化的主流工艺。     

燃煤电厂脱硫废水零排放技术研究进展

燃煤发电会产生大量的含硫危害气体,烟气湿法脱硫工艺是燃煤电厂最常使用降低烟气污染的技术,脱硫效果显著,但湿法脱硫产生的废水会造成二次污染,须要进行特殊处理.从烟气脱硫废水的处理现状入手,简述了脱硫废水产生来源、水质特点及其危害,重点介绍了基于蒸发结晶技术和烟气余热干化技术的脱硫废水零排放工艺路线,分析了其核心技术原理及优缺点,比对了其应用效果,并从知识产权角度分析了零排放的技术主体,并展望了脱硫废水零排放技术的发展趋势.     

火电厂脱硫废水资源化回用处理工艺研究

为解决现阶段脱硫废水回用及零排放工艺投资成本、运行费用高的问题,根据脱硫废水水质特点,提出超滤-纳滤-反渗透-电解制氯的脱硫废水资源化回用工艺,并通过中试对工艺中的核心系统超滤、纳滤系统进行可行性研究。结果表明,超滤-纳滤系统可有效将脱硫废水中1价离子、2价离子进行分离,1价离子进入纳滤产水,2价离子截留在纳滤浓水中,超滤出水浊度、SDI分别0.5 NTU、3,纳滤1价离子透过率在20%~30%,2价离子SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Ca~(2+)透过率分别0.2%、2.5%、9%。纳滤产水浓缩后电解制氯,纳滤浓水直接回至脱硫塔,实现脱硫废水的资源化利用以及零排放。     

火电厂湿法脱硫废水零排技术研究进展

综述了石灰石-石膏法脱硫废水零排放主流技术工艺,对化学混凝沉淀、电渗析、正渗透、反渗透等预处理工艺和MVR、MED以及烟道蒸发等蒸发结晶工艺进行了简要阐述。脱硫废水零排放的实现主要通过对废水进行预除盐和浓缩减量后,对浓缩废水进行蒸发结晶处理,介绍了脱硫废水零排放改造几种主流技术路线组合,以期为脱硫废水零排放技术的应用和研究提供参考。在选择脱硫废水零排放工艺时,注重处理效果的同时,还应考虑零排放工艺设施的引入,是否产生其他衍生问题,从而影响设备本身以及下游设备的运行维护。     

燃煤电厂脱硫废水零排放预处理工艺研究进展

中国90%以上燃煤电厂使用石灰石-石膏湿法脱硫工艺进行烟气脱硫，需从脱硫系统定期外排部分废水以保证脱硫效果。作为燃煤电厂末端废水，脱硫废水具有水量大、水质差、成分复杂等特点，直接排放对环境具有极大危害；脱硫废水零排放工艺在实现水资源最大化利用、副产物分级回收的同时，还可以达到水中杂质和硬度离子的最佳去除效果，因此对脱硫废水进行零排放处理十分必要；预处理工艺作为脱硫废水零排放工艺的基础，其处理效果的好坏对后续工艺具有较大影响。在清洁生产和污染减排的背景下，从脱硫废水零排放预处理工艺理论展开叙述，对比国内外零排放工艺，并对山西某燃煤电厂进行调研后发现已有预处理工艺普遍存在药剂投加量大、处理成本高等问题，故需寻找一种经济可行的预处理原材料，替代现行双碱法工艺中的氧化钙或者优化其加入量，实现燃煤电厂脱硫废水低成本资源化利用。     

烟气喷雾蒸发在火电厂脱硫废水零排放中的应用

针对传统脱硫废水零排放工艺存在流程长、投资高、运行费用高和维护困难等局限,通过烟气喷雾蒸发技术进行脱硫废水零排放工程实践,确定了控制雾化液滴直径、合理优化布置雾化喷嘴、烟气质量焓、准确计算喷入脱硫废水后烟气及粉煤灰特性变化是本技术的关键点。实际运行结果表明,在不同机组负荷情况下,不同量的脱硫废水可以完全蒸干,喷入脱硫废水的烟气粉煤灰中Cl~-含量仅增加了0.15%,烟气相对湿度增加0.5%,对后续工艺无负面影响,同时还提高电除尘器的除尘效率。该技术是一种工艺流程短、投资少、运行费用低的脱硫废水零排放可行性技术。     

n(Na~+)/n(Cl~-)对烟气脱氯及脱硫废水零排放的影响

半干法脱氯是通过碱基物质将燃煤烟气中的大部分HCl固定到飞灰中,同时将大幅度减少的脱硫(flue gas desulfurization,FGD)废水作为碱基溶剂回喷烟道,从而可实现脱硫废水零排放.通过搭建实验台对碱基物质与烟气中HCl和SO_2的反应效率随n(Na~+)/n(Cl~-)的变化进行了实验研究.结果表明:碱基物质与HCl的反应效率与n(Na~+)/n(Cl~-)呈正相关,且随n(Na~+)/n(Cl~-)的增大,其增长趋势逐渐变缓,在n(Na~+)/n(Cl~-)为4.8时,反应效率已经达到70%以上.针对一台660 MW燃煤机组进行计算,采用半干法烟气脱氯后,脱硫废水量显著下降,由8.01m~3/h降为2.31m~3/h;利用脱硫废水作为碱基溶剂回喷空气预热器后烟道,烟气温降较小,仅为2.49℃.半干法脱氯系统简单,运行成本较低,不会对粉煤灰的综合利用造成显著的不利影响.     

垃圾焚烧飞灰中氯元素存在形态及深度脱氯的研究

垃圾焚烧飞灰中的氯含量影响其在水泥窑协同处置生料中的占比,因此需要对飞灰做脱氯处理。利用XRD对飞灰氯元素的存在形态研究表明：氯元素以水溶性氯和非水溶性氯2种形态存在于飞灰中,炉排炉飞灰的水溶性氯化物为CaCl₂·Ca（OH）₂·H₂O、CaClOH、CaCl₂·2H₂O、KCl和NaCl,非水溶性氯化物为AlOCl和Ca₁₀（Si₂O₇）₂（SiO₄）Cl₂（OH）₂等;流化床飞灰的水溶性氯以CaCl₂·2H₂O和KCl形式存在,非水溶性氯以AlOCl、Ca₁₀（Si₂O₇）₂（SiO₄）Cl₂（OH）₂和Ca₄OCl₆等形式存在。对水洗脱除水溶性氯的研究结果显示：对于炉排炉飞灰,控制液固比（mL/g,下同）为10+4+2、3次常温水洗,水溶性氯脱除率达97.01%;对于流化床飞灰,控制液固比组合6+6+4、3次常温水洗,水溶性氯脱除率达99.17%;酸、碱洗及高温煅烧均能降低飞灰非水溶性氯含量,其中煅烧处理后的炉排炉飞灰残氯质量分数为0.36%、流化床飞灰为0.45%。     

预成型高岭土干胶转化合成NaY型分子筛

通过干胶转化法制备了整体式NaY分子筛,采用XRD、SEM及XRF分析表征原料及产物,系统考察了合成体系的n（SiO₂）/n（Al₂O₃）、n（Na₂O）/n（SiO₂）、水量、晶化温度和晶化时间对整体式NaY分子筛制备的影响。结果表明,合成体系n（SiO₂）/n（Al₂O₃）=7.5时,骨架硅铝比（二氧化硅与氧化铝物质的量比）最大为6.12;n（Na₂O）/n（SiO₂）逐渐增大,整体式NaY分子筛结晶度逐渐升高,当n（Na₂O）/n（SiO₂）增至0.35时,会导致P型分子筛的生成;晶化温度从90 ℃逐渐增至120 ℃时,整体式NaY分子筛结晶度也随之升高;在110 ℃下晶化20 h,产物的结晶度达到98%并趋于稳定。干胶转化制备整体式NaY分子筛必须有水的参与,n（H₂O）/n（SiO₂）为4.2左右对反应物的成型及整体式NaY分子筛的晶化较为适宜。     

Si/Al基质作用下NaCl高温氯化PbO的机制

垃圾焚烧过程中,在灰中Si/Al基质的作用,NaCl可以将不易挥发的PbO转化为易挥发的PbCl₂,从而显著增加烟气中的Pb排放。使用管式炉加热NaCl/Si/Al基质/PbO反应物体系,通过分析升温过程Cl和Pb的释放过程,从间接氯化和直接氯化角度,探索了高温氯化规律与机制。试验发现,间接氯化时氧气中有水蒸气比无水蒸气更有利于反应,Al₂O₃比SiO₂更有利于反应,初始氯化温度通常为700~800℃,NaCl以气态形式参与反应;通过SiO₂直接氯化时,约500℃时PbO与SiO₂反应生成硅酸盐,然后与NaCl蒸气反应,初始氯化温度约650℃;通过Al₂O₃直接氯化时,700~800℃时PbO与Al₂O₃反应生成铝酸盐,然后与NaCl蒸气反应;向SiO₂中添加Al₂O₃会阻碍PbO与SiO₂的反应,氯释放特征由SiO₂基质型向Al₂O₃基质型转变,初始氯化温度升高至700~800℃。     

焙烧温度对Al2O3载体的性质及其负载的煤制合成气制代用天然气镍基催化剂性能的影响

以拟薄水铝石为前驱体,经不同温度焙烧制得Al₂O₃载体,等体积浸渍法制备Ni/Al₂O₃催化剂,采用X射线衍射、N₂-物理吸附、扫描电镜、程序升温还原等对载体及催化剂进行表征,考察载体焙烧温度对Al₂O₃载体性质及其负载的镍基催化剂催化性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的升高,Al₂O₃载体的比表面积减小,平均孔径增大,结晶度升高,晶粒度增大,晶型逐步转变为γ-Al₂O₃［(500~800) ℃］、δ-Al₂O₃［ (900~1 100) ℃］和α-Al₂O₃［(1 250) ℃］。合成气制甲烷催化剂活性变化趋势为:Ni/γ-Al₂O₃>Ni/δ-Al₂O₃>Ni/α-Al₂O₃,其中,800 ℃焙烧的γ-Al₂O₃负载的Ni基催化剂因稳定的晶型结构以及与NiO之间适当的相互作用而表现出最佳的催化活性及稳定性。     

Al2O3/ACF复合电极材料的制备及性能表征

以H₃PO₄预处理后的活性炭纤维(ACF)毡为原料,采用浸渍煅烧法制备Al₂O₃/ACF复合电极材料;通过扫描电镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)对负载Al₂O₃前后活性炭纤维的微观结构与电化学性能进行表征,利用自制的电吸附装置对NaCl模拟废水进行电吸附性能测试。结果表明,采用浸渍煅烧法成功制备了Al₂O₃/ACF复合电极材料,Al₂O₃/ACF复合体表面及孔道中有絮状或颗粒状的Al₂O₃存在,比表面积从1244.37 m²·g^-1降为974.59 m²·g^-1;同时,Al元素含量为1.06%,Al₂O₃以无晶相无定形态存在于纤维表面;Al₂O₃/ACF表面形成一些Al O键的官能团,其比电容比ACF提高76.5%。负载Al₂O₃后的ACF电极材料电吸附性能增强,除盐效率较ACF原样电极提升了2.3倍,且电极具有可再生性。Al₂O₃/ACF复合材料可以作为电极材料用于去除废水中的无机盐离子。     

氧化铝包覆锂离子电池正极材料的研究进展

锂离子电池正极材料的性能是锂电池技术发展的瓶颈。近年来,为了提高锂离子电池正极材料的循环寿命、热稳定性和倍率性能等,三氧化二铝涂覆正极材料已经被广泛研究。所讨论的三氧化二铝涂层分为粗糙涂层、超薄涂层和厚涂层。简要论述了三氧化二铝表面涂层改善正极材料的作用,如氟化氢清除剂、物理保护屏障、提高锂离子扩散速率、提升正极材料的热稳定性能、与六氟磷酸锂(LiPF₆)反应生成二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)和抑制JahnTeller效应等。介绍表面改性的方法,包括浸渍法、沉淀法、干法包覆、溅射法和原子层沉积法等,以及其对锂离子电池正极材料钴酸锂(LiCoO₂)、锰酸锂(LiMn₂O₄)、磷酸铁锂(LiFePO₄)及三元材料(Li-Ni-Co-Mn-O)的影响。最后,展望了三氧化二铝表面包覆和原子层沉积技术的发展前景。     

TiO2与SiO2掺杂对Al2O3相转变的研究

通过球磨混合法,制备TiO2、SiO2和TiO2+SiO2掺杂的Al2 O3粉体,经不同温度煅烧后进行X射线衍射(XRD)测试,比较研究这三种掺杂对Al2 O3粉体相转变温度的影响.研究结果表明,TiO2、SiO2掺杂对γ-Al2 O3向α-Al2 O3的相转变均有促进作用.在掺杂质量分数为0.5％的情况下,二者可分别...     

粉煤灰基地质聚合物微球吸附水中铜（Ⅱ）的研究

以粉煤灰为原料,以氢氧化钾溶液为碱激发剂,将二者按照优化配比（氧化钾与氧化铝物质的量比为1.5、水与氧化钠物质的量比为18）混合均匀后,采用悬浮固化法制备粉煤灰基地质聚合物微球,将微球用于吸附含铜废水中的铜（Ⅱ）。通过X射线衍射（XRD）仪、比表面积与孔径分析仪、BT-99型水质分析仪对微球进行了表征,探究了吸附时间、微球用量、吸附温度、铜（Ⅱ）溶液pH、铜（Ⅱ）溶液质量浓度等因素对微球吸附铜（Ⅱ）的影响。结果表明,粉煤灰基地质聚合物微球较粉煤灰原料具有更大的孔径和比表面积,具有更好的对铜（Ⅱ）的吸附效果,在最优条件下[微球用量为0.20 g、溶液pH为5、铜（Ⅱ）初始质量浓度为100 mg/L、溶液体积为100 mL、吸附温度为40℃、吸附时间为24 h]微球对铜（Ⅱ）的吸附量为45.62 mg/g、去除率达到91.46%,吸附过程遵循准二级动力学方程。     

Effects of alumina incorporation in coprecipitated NiO–Al2O3 catalysts

The effect of Al₂O₃ levels on the properties of NiO in coprecipitated NiO–Al₂O₃ samples were investigated, using samples with up to 60.7 wt.% Al₂O₃ that had been calcined in the range 300–700°C. Characterization techniques included BET surface area of fresh and reduced catalysts, X-ray diffraction analysis of structure and crystallite size, magnetic susceptibility measurements, oxidizing power, and reducibility in H₂. Only NiO was detected in samples with up to 4.1 wt.% Al₂O₃ for all sample calcination temperatures. Surface areas were similar for all fresh samples but decreased rapidly after calcination at high temperatures. The surface area loss was less for the higher Al₂O₃-containing samples. Nickel oxide crystallite sizes increased at higher calcination temperatures, but remained approximately the same for each Al₂O₃ level.

The NiO was nonstoichiometric (NiO_1+x), with x decreasing at higher calcination temperatures and increasing with small amounts of added Al₂O₃ through a maximum at about 3 wt.% Al₂O₃. However, this did not correlate well with microstrain in the NiO crystallites nor with reducibility, which decreased with Al₂O₃ addition. At higher levels of Al₂O₃ (13.6 wt.% and above), surface areas increased with higher Al₂O₃ loadings, but NiO crystallite sizes remained approximately the same, independent of both Al₂O₃ content and calcination temperature. X-ray diffraction patterns were very diffuse, and it was not possible to rule out the presence of pseudo-spinel combinations of NiO and Al₂O₃. Reducibility was more difficult than with low Al₂O₃ levels, and nonstoichiometry was low and independent of Al₂O₃ content.

Reducibilities of all samples calcined at 300°C correlated well with the final BET surface area of the reduced samples, indicating that more dispersed NiO crystallites are more difficult to reduce, a conclusion that supports a model for reduction proposed previously.     

二氧化硅制备水溶性硅钾肥的研究

采用二氧化硅和碳酸钾为原料,通过高温煅烧活化二氧化硅制备水溶性硅钾肥。研究了煅烧温度、煅烧时间、氧化钾与二氧化硅物质的量比、二氧化硅粒径等条件对制备水溶性硅钾肥的影响,并通过热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对样品进行了表征。最佳工艺条件：煅烧温度为900℃,煅烧时间为30 min,氧化钾与二氧化硅物质的量比为0.85,二氧化硅平均粒径为160μm。在此条件下制得的硅钾肥具有全水溶性,硅活化率为99.34%,有效硅(以二氧化硅计)质量分数为39.55%,氧化钾质量分数为53.23%。在高温下二氧化硅与碳酸钾的化学反应可抑制碳酸钾的挥发,反应产物的组成不仅含有硅酸钾(K₂SiO₃),可能还存在二硅酸钾(K₂Si₂O₅)和四硅酸钾(K₂Si₄O₉)。