尿素增溶纤维素氨基甲酸酯的可纺性研究

探索了尿素对纤维素氨基甲酸酯(CC)/氢氧化钠溶液(CC溶液)的增溶作用,考察了不同浓度CC溶液的流变性能,选择CC质量分数为7%的溶液经过滤、脱泡后,以7%的稀硫酸为凝固浴进行溶液纺丝。结果表明:尿素增溶效果显著并提高了CC溶液的稳定性。经尿素增溶的CC溶液属于典型的切力变稀型流体,CC溶液经纺丝可得到直径为13～16μm的长丝,其纤维干态拉伸强度可达325～640MPa,断裂伸长率为10%～18%。     

尿素/双氧水湿法工业废气脱氮的试验研究

对尿素溶液吸收氮氧化物废气的工艺条件进行了实验研究,结果显示,适宜的操作条件为:尿素溶液浓度10%、pH值1～3、温度30 ℃、停留时间为10 s.针对尿素溶液对氮氧化物废气脱除效果不理想的情况,在尿素溶液中添加双氧水溶液进行实验研究,结果表明,添加双氧水溶液的尿素溶液能够显著增强氮氧化物的吸收率,当双氧水溶液浓度为2.5%时,吸收率可以提高14.6%.     

高浓度尿素废水泠冻浓缩极限

冷冻浓缩技术是处理尿素厂废水和尿液等高浓度尿素废水的有效方法之一,浓缩极限的确定则是预测和评价该工艺最高水回收率和工作效率的必要条件.以尿素溶液为研究对象,采用差示扫描量热技术分析了溶液在冷冻过程中的相态变化规律,通过冷冻试验确定了溶液发生尿素共晶析出时的浓度;以尿液为对象,研究了确定高浓度尿素废水冷冻浓缩极限的方法.研究结果表明：尿素废水在达到浓缩极限之前,当尿素浓度高于26.3%时,继冰晶析出之后会共晶析出尿素;尿素废水在浓缩极限处呈玻璃态,由差示扫描量热分析可确定废水玻璃化转变温度、推算冷冻浓缩工艺最高水回收率;尿液的玻璃化转变温度为-108.33 ℃,相应的溶液浓度为57.92%,冷冻浓缩可达到的最高水回收率为97.75%.     

低温型车用尿素溶液的研究及应用

车用尿素溶液AUS 32是由32.5%的专用尿素和67.5%的超纯水组成,但该浓度下的尿素溶液在低于-11℃的环境下会发生结晶现象。低温型车用尿素溶液具有更低的冰点,在中国北方地区的冬季具有一定的市场需求。本文对低温型车用尿素溶液开展了研究,通过改性剂筛选和理化分析确定了两种低温型车用尿素溶液配方;通过行车试验考察了两种低温型车用尿素溶液的实际使用性能。理化分析结果表明,低温型车用尿素溶液测试数据能够满足指标要求;行车试验结果表明,使用低温型车用尿素溶液时,车辆油耗和尿素消耗略低于使用AUS 32,使用效果良好。     

尿素法SNCR对大型电站煤粉锅炉运行影响的工业试验

在660MW超临界W火焰锅炉上开展了工业试验,研究了尿素法选择性非催化还原脱硝（SNCR）投运对锅炉热效率、NOx排放、SCR入口烟道截面NOx分布及炉内烟气温度的影响。结果表明：SNCR系统喷入炉内的水汽化吸热是导致锅炉热效率降低的主要原因,喷入炉内水流量增加1.0t/h,锅炉热效率降低约0.05个百分点;稀释水流量影响尿素溶液在炉内的雾化和分配效果,在尿素用量相同条件下适当增加稀释水流量,SNCR脱硝效率会显著提高;相对于试验负荷下约2400t/h的烟气流量,SNCR喷入炉内的尿素溶液流量相对较少（占0.2%～0.5%）,因此,对炉内烟气温度影响并不明显。在一定范围内调整稀释水和尿素溶液流量对SCR入口烟道截面NOx分布的影响并不明显,但是过低的稀释水流量会影响炉内尿素混合效果,进而影响SCR入口NOx浓度在烟道截面深度方向上分布的均匀性。     

尿素锌的制备工艺条件研究

以尿素和7水硫酸锌为原料进行反应,制备出了粒状复合肥料尿素。考察了尿素与硫酸锌物质的量比、反应温度、反应时间和硫酸锌的浓度对尿素锌产率的影响,得出适宜的工艺条件为:n(尿素)∶n(硫酸锌)=6∶1(物质的量比),反应温度70℃,反应时间30 min,硫酸锌的质量浓度为10%,在此条件下,尿素锌的产率达到82.34%。展望了尿素锌的工业前景。     

柚皮粉接枝P(AA-AM)树脂的制备及其尿素吸放性能

采用水溶液聚合法,以农林废弃物柚皮粉(PP)为原料,与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)接枝共聚,制备了低成本高吸水树脂(PP-SA),并探讨了其形成机理。利用FTIR和TG对PP-SA的结构及热稳定性进行了表征,结果表明:PP与AA、AM之间发生了接枝共聚反应;PP-SA升温至700℃失重率仅约为60%,而纯聚丙烯酸-聚丙烯酰胺共聚物〔P(AA-AM)〕为79%。考察了PP-SA在不同质量浓度的尿素溶液中的吸液倍率、尿素负载量及尿素释放率,结果显示:PP-SA对6 g/L的尿素溶液有最大的吸收倍率(362 g/g);在10 g/L的尿素溶液中溶胀干燥后的PP-SA的尿素负载量达到最大值66.7%,其在蒸馏水中的尿素释放率可达74%。     

微纳米气泡耦合尿素同时脱除NO和SO2及其机理的研究

利用基于尿素溶液的微纳米气泡气液分散体系实施同时脱除NO和SO₂,并考察了不同参数对脱除的影响。结果表明,各种所考察的参数对SO₂脱除效率均无显著影响,但均影响了NO的脱除效率。随着尿素溶液初始pH、尿素浓度以及SO₂浓度的提高,NO的脱除效率均先升高后降低;提高尿素溶液初始温度或NO浓度会降低NO的脱除效率。此外,通过机理分析发现,微纳米气泡释放的羟基自由基对NO和SO₂的脱除起了主导作用,尿素能进一步促进NO的脱除。     

尿素嵌入法生产纤维素氨基甲酸酯新工艺

以纤维素浆粕及尿素为原料,在二甲苯体系中于135～140℃反应制取纤维素氨基甲酸酯。通过实验考察了各种工艺参数,结果显示:当原料活化用氢氧化钠溶液浓度为14%～16%,活化温度为40～50℃,活化时间为30～40 min,尿素与纤维素的质量比为2～3︰1,合成反应时间为2～3h时,产品纤维素氨基甲酸酯可在氢氧化钠溶液中形成良好的稳定的溶液且具有良好的过滤性和可纺性。     

尿素包合法提纯亚麻籽油中α-亚麻酸工艺的优化研究

本文以亚麻籽油为原料油,α-亚麻酸为提取目标产物,采用单因素法研究了不同尿素溶液与脂肪酸体积比、包合温度、包合时间以及尿素-乙醇溶液浓度等对α-亚麻酸提取率的影响,优化了α-亚麻酸的提取工艺。实验结果表明,当脂肪酸与尿素溶液体积比为1∶45、尿素-乙醇溶液浓度为1mol·L^-1、包合温度为-15℃、包合时间为24h时,α-亚麻酸提取率可达81%。并通过液相色谱对提纯的α-亚麻酸进行表征,α-亚麻酸在12.5min出峰,符合α-亚麻酸的出峰位置。     

烟气脱硝中尿素法制氨工艺比较

介绍了烟气脱硝的工艺,包括选择性非催化还原法（SNCR）、选择性催化还原法（SCR）及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术,还原剂为液氨和尿素。燃烧后的烟气必须进行脱硝处理,对尿素水解和热解技术进行了比较,总结了尿素水解的技术优势和经济性。认为采用尿素水解法进行烟气脱硝安全性好、运行成本低,应用前景较好。     

Combustion and Pyrolysis Reactions in a Naphtha Cracking Furnace

Numerical simulation on combustion and pyrolysis reactions in a tubular reactor is carried out on a 100,000 t/a naphtha cracking furnace. A complex arrangement of bottom burners is contained in the furnace model. The hydrodynamic and radiation models are included for calculating the flue gas flow pattern and heat transfer. A molecular reactions model is applied on the basis of a two‐dimensional tubular reactor model. The results calculated indicate that there is recirculation of the flue gas at each side of the reactor tubes due to the high inlet velocity from the bottom burners, which contributes to the uniformity of flue gas temperature in the furnace. Higher temperature profiles of the tube skin are mainly located 15–20 m along the tubular reactor. The calculated pyrolysis product yield and the tube skin temperatures are in good agreement with experimental data.     

燃煤烟气H2O2脱硝性能影响因素的实验研究

H2O2脱硝技术是面向燃煤烟气净化过程的环境友好型治理工艺。本文以江苏某热电厂燃煤烟气为处理对象,在自制鼓泡反应器上考察了H2O2浓度、pH值、NOx初始浓度、温度等因素对H2O2脱硝性能的影响,初步探讨不同类型吸收剂吸收H2O2氧化后烟气的工艺可行性。研究表明,H2O2浓度为50%、pH=3、T=363 K、NOx初始浓度为450～500 mg/m3时,脱硝效率可达到43.96%。当燃煤烟气经过50%H2O2溶液氧化之后,分别采用5%尿素、吸收塔浆液和水进行吸收,起始脱硝效率依次为56.91%、51.77%和50.12%。随着时间的延长,脱硝效率随之逐渐下降。在5%尿素溶液中加入乙二胺,可明显减缓脱硝效率下降趋势。     

SNCR脱硝技术在铅冶炼制酸尾气治理中的应用

介绍了国内铅锌冶炼企业烟气制酸尾排NO_x治理的现状,分析了某企业铅冶炼底吹炉烟气中氮氧化物成因及影响。结合企业现状,设计了1套SNCR尿素法脱硝装置。经工业试验实践证明,使用质量分数为10%~15%的尿素水溶液,以80~120 L/h的喷淋量雾化喷入底吹炉直升烟道下部,制酸尾排ρ(NO_x)可达到特别排放限值100 mg/m^3以下。     

聚丙烯酸四甲基胍的制备及其吸收-解吸二氧化硫

通过自由基溶液聚合制备了聚丙烯酸,使其与1,1,3,3-四甲基胍中和反应制得聚丙烯酸四甲基胍(PTMGA),利用模拟的工业装置,研究了PTMGA水溶液在不同温度和烟气条件下吸收-解吸SO2的性能. 结果表明,PTMGA水溶液对SO2具有较好的吸收-解吸性能及选择吸收性能. 当吸收温度40℃、烟气中SO2浓度2%或4%(j)时,PTMGA水溶液吸收SO2效率大于97%,解吸效率大于40%,且低温利于吸收,高温利于解吸.     

火电厂脱硝用尿素水解中试试验

为降低火电厂NO_x排放造成的环境污染,采用尿素水解法制备烟气脱硝还原剂,在自主研发尿素水解反应器和尿素水解制氨工艺的基础上,搭建产氨量10kg/h规模的尿素水解中试试验台。结果表明,尿素水解反应速率是由温度控制的单调递增函数,蒸汽耗量随反应压力的增加而增加,当反应压力大于0.6MPa时加剧,装置经济性降低。提高进料浓度可减少过量水吸热造成的能量损失,有益于降低装置运行成本。多批次测试期间,进料浓度为40%~60%,操作压力与温度为0.6MPa、160℃,装置最大产氨量为16kg/h,水解率均大于98%,产品气氨气质量分率22.6%~34%(体积分率28.5%~48%),装置性能良好。     

氨基湿法脱硫脱硝吸收液电解制备过硫酸铵

燃煤烟气污染物资源循环利用是烟气污染治理的发展方向,为探究直接电解氨基湿法脱硫脱硝吸收液制备过硫酸铵进行资源化回收的可行性,在板框式隔膜流动电解槽中考察了硫酸铵浓度、硫氰酸铵浓度、硫酸浓度、温度、电流密度、流速、电解时间以及吸收液中杂质成分等工艺参数对电解制备过硫酸铵的影响特性。结果表明,吸收液中的尿素和氨水对电流效率有抑制作用,而SO₃^2-和NO₃^-对电流效率几乎没有影响,模拟吸收液的电流效率仅为69.88%,远低于单一电解硫酸铵溶液86.98%的电流效率。对吸收液采取去除尿素、亚硫酸根氧化和吸收液pH调节（pH=2.2）预处理后,其电流效率达到85.12%。氨基湿法脱硫脱硝吸收液电解工艺不仅可高效制备过硫酸铵,阴极还可副产氢气,电解结晶后余液进一步与氨基湿法脱硫脱硝循环吸收液耦合,还可较大提升烟气脱硝效率,是一种新型的绿色高效的烟气净化技术路线,具有极大的发展前景。     

糠醛渣热解特性及热解挥发产物对其燃烧烟气原位控氮作用

通常,具有高含氮资源禀赋生物质在能源化利用过程中需控制NO_x排放。解耦燃烧是可适用于高含水、高含氮燃料的低NO_x燃烧技术,其对NO_x生成的抑制效果优于其他燃烧技术。为揭示解耦燃烧中热解挥发产物的原位控氮潜力、发展双流化床解耦燃烧技术,以糠醛渣为原料,借助固定床装置和双流化床装置,分别开展其热解特性和双流化床解耦燃烧近实际工况模拟研究。具体地,首先在固定床反应器中考察糠醛渣在不同温度下的热解产物分布,继而借助双流化床反应器考察了热解在线挥发产物对热解半焦同步燃烧烟气中NO_x的还原效果。结果表明：在500~700℃热解温度区间内,随温度的升高,半焦产率逐渐减少,从45.2%下降到39.8%;气体产率呈明显上升趋势,从12.4%上升到22.5%,CO、CH₄、H₂等还原性组分产率增加显著;焦油产率略有降低,从15.9%降低到12.9%;水分产率变化不大。双流化床解耦燃烧实验中,糠醛渣热解挥发产物对热解半焦同步燃烧所产烟气控氮效果良好,热解挥发产物对半焦燃烧烟气NO_x减排效果主要受热解温度、二次风占比影响,总过量空气系数ER=1.3,热解温度600℃、二次风过量空气系数ER₂=0.5时,糠醛渣热解挥发产物对相同热解条件下生成的半焦燃烧（900℃,过量空气系数ER₁=0.8）所产烟气原位控氮效果达到最优,NO_x减排率为54.80%。这表明,可通过控制热解挥发分产物产率、氧化程度,充分发挥挥发分的NO_x还原能力,从而明显改善解耦燃烧原位控氮效果。     

Hydrodynamics of gas–solid flow in the circulating fluidized bed reactor for dry flue gas desulfurization

Process design and scale-up require a fundamental understanding of the hydrodynamics of gas–solid flow in the circulating fluidized bed flue gas desulfurization (CFB-FGD) reactor although the CFB system has been widely used in flue gas desulfurization and flue gas cleaning processes. The hydrodynamics in the CFB-FGD reactor model was investigated by pressure measurements and specially designed sampling probe based on three dimensionless groups for practicable similarity of industrial CFB-FGD process. The results show that the pressure drop in the venturi section is predominant as high as 60% of the total pressure drop and the total pressure drop significantly increases with the increasing external solid circulating rates at the same superficial gas velocity. Moreover, the measurements of radial solid mass fluxes show that the flow pattern in the CFB-FGD reactor is a typical core–annulus flow and this flow structure prevails until the top of the reactor. Reflux ratios are used to quantitatively evaluate the internal solid reflux in the reactor and the values in the low section of the reactor are much higher than those in the upper section.     

低氮燃烧器的NOx排放性能及运行优化

为降低锅炉氮氧化物（NO_x）排放浓度,综合利用烟气内外循环、旋流燃烧、稳焰技术等原理,本文设计出一种适合燃气锅炉的扩散式低氮燃烧器。在2.8MW燃气锅炉上进行了工业试验,同时展开了数值计算。通过工业试验及数值计算表明：燃料消耗量、过量空气系数和烟气外循环率都影响着NO_x的排放浓度,但三者影响程度不同。随着锅炉燃料消耗量的增加,NO_x排放浓度增加;随着过量空气系数的增加,NO_x排放浓度先增加而后降低;随着烟气外循环率的增加,NO_x排放浓度降低。针对本燃烧器,当烟气外循环率控制在28%～40%范围内,过量空气系数只需满足燃气充分燃烧,NO_x排放浓度都会低于30mg/m³;当烟气外循环率超过40%易出现燃烧不稳定现象,低于28%时,NO_x排放浓度会高于30mg/m³,不能满足排放要求。