气体燃料再燃脱硝机理及工程应用进展

气体燃料再燃脱硝技术能有效降低锅炉初始NO_x排放,针对气体燃料再燃脱硝机理及工程应用现状,分析了5个因素对再燃脱硝效果的影响规律,总结了国内外将气体燃料再燃技术用于锅炉改造中的典型示范工程及运行效果。气体燃料再燃脱硝的本质是烃类物质受热分解产生相关基团,这些基团与NO_x碰撞生成相应的含氮中间体,含氮中间体与还原性基团发生还原反应,最终将部分NO_x转化为N_2。具体表现为,甲烷再燃过程中主要生成CH_3中间体,其与NO的消减反应是脱硝反应的关键,而多碳烃类燃料再燃过程中生成HCCO中间体的过程,及其与NO的还原反应是再燃的核心。结果表明,再燃脱硝过程中再燃区停留时间、过量空气系数、温度均存在适宜的范围,再燃燃料组成和再燃燃料与NO_x的混合特性对脱硝效果有显著影响。增加再燃燃料和NO_x在再燃区的停留时间不仅有利于NO_x还原,也有利于再燃燃料的燃尽,但过长的再燃区停留时间不但不能增加NO_x还原率,反而会降低燃料的燃烧效率。最佳的再燃区停留时间为0.6～1.1 s,且进一步增加停留时间并不会增加脱硝效率。再燃区过量空气系数对再燃还原效率和燃尽特性有显著影响。再燃区最佳过量空气系数保持在0.85～0.90较为合适。提高再燃区的温度有利于提高再燃燃料的脱硝效率,再燃区最佳脱硝温度在1 000～1 100℃。再燃燃料的组成不同,对NO_x的还原效果不同,烃类物质再燃脱硝与其受热分解密切相关,在相同的再燃条件下,再燃脱硝性能与其受热分级速率完全相关,研究表明多碳烃类物质的存在可以显著增强再燃气体混合物的还原效果,且焦油和煤焦等物质的存在对NO还原反应有明显的催化作用。另外,气体燃料再燃脱硝过程不仅受到化学反应难易程度的影响,还与再燃燃料在高NO_x浓度区的扩散过程相关,强化再燃燃料在再燃区与NO_x的混合特性也有利于提高脱硝效率。美国、欧盟和日本等国家针对电站锅炉再燃脱硝的研究和工程示范工程起步较早且获得了较显著的效果,我国四川江油电厂天然气再燃技术改造示范工程同样证明了再燃脱硝的可行性及经济性。     

选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的性能研究

文章开展了工艺条件对选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的性能研究,采用自行研制开发的V2O5-WO3/TiO2-Al2O3催化剂,考察了温度、空速、NH3与NO摩尔比、NO初始浓度、氧浓度等对这种催化剂脱硝性能的影响,为选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的应用提供科学的实验数据。     

基于Mn-CeOx/ACFN的低温SCR脱硝

活性碳纤维(ACF)先经硝酸处理形成ACFN,采用等体积浸渍法制备了Mn-CeOx/ACFN复合催化剂,测试了其在以氨气为还原剂的低温SCR过程中的催化活性,同时研究了金属氧化物负载量、煅烧温度、NH3初始浓度、NO初始浓度、O2含量等因素对NO脱除效率的影响.研究发现,经400℃煅烧、锰摩尔分数为40%的Mn-CeOx/ACFN复合催化剂在80～150 ℃低温范围具有很高的催化活性,并且在NH3/NO为1.08、NO初始体积分数650×10-6、O2体积分数在3.6%时具有较高的NO脱除效率.     

活性炭混合钢渣烧结烟气脱硫脱硝实验研究

采用混合法用钢渣与活性炭制备混合钢渣活性炭吸附剂，对其进行XRF, BET, SEM和FT-IR等表征，于可编程电加热固定床反应器中进行模拟烧结烟气脱硫脱硝实验，考察反应温度、SO2浓度及[NH3]/[NO]浓度比、O2含量等因素对混合钢渣活性炭的吸附及催化性能的影响。结果表明，模拟烧结烟气中SO2初始浓度0.06vol%, NO初始浓度0.04vol%, O2含量15vol%及反应温度120℃条件下，最高脱硫脱硝率分别为79%和34%。按浓度比[NH3]/[NO]=1通入还原剂NH3时，脱硫脱硝率均升高，表明钢渣具有一定催化还原作用。脱硝率随反应温度升高而下降，O2含量提高有利于混合钢渣活性炭对SO2和NO的吸附。掺混钢渣降低了吸附剂的比表面积，但钢渣中含一定量Fe2O3，具有一定催化还原作用，有利于NO吸附。同时，加入钢渣也是对固废资源的合理利用，达到“以废制污”的目的。     

以准Cu-BTC作为类芬顿体系催化剂催化氧化NO的性能研究

NO对人体健康及环境危害较大。但现行湿法脱硝技术氧化效率普遍不高,本研究以准Cu-BTC为研究对象,SEM结果显示其为均匀分散的八面体结构,FT-IR及XRD结果表明其仍保留着MOFs有机骨架结构。NO去除性能评价结果表明准Cu-BTC在气体流速为100 mL/min, NO初始浓度为300 mg/kg,投料比为1:100,温度为60℃,pH为5～8时催化效果最佳。研究结果表明准Cu-BTC不仅具有更好的水/热稳定性,也具有更佳的催化性能,可有效提高湿法脱硝的氧化效率,为工业化湿法脱硝提供了新思路。     

NO与Co(NH_3)_6~(2+)气液反应动力学

用Co(NH3 ) 2 + 6的氨水溶液可同时实现NO的氧化和吸收过程 .NO与Co(NH3 ) 2 + 6气液反应动力学研究表明 ,NO与Co(NH3 ) 2 + 6的反应为瞬间反应 ,当Co(NH3 ) 2 + 6浓度低于 2 0mmol·L-1时过程为双膜控制 ,当Co(NH3 ) 2 + 6浓度大于 2 0mmol·L-1时过程逐渐变为气膜控制 .NO的吸收速度随温度的升高而降低 ,气相中氧的存在有利于NO的吸收 ,但当氧的含量高于 5 2 %后再继续增加氧的含量NO吸收速率提高不大 .经研究建立了有氧时NO与Co(NH3 ) 2 + 6气液反应动力学方程     

运行参数对燃煤电厂脱硝催化剂活性影响的研究

催化剂是燃煤电厂脱硝装置的运行核心,其催化剂活性的性能直接关系到脱硝效果的好坏。在某燃煤电厂SCR脱硝装置中将运行了25000小时后的催化剂取出用SEM、BET、TG和XRD、XRF进行催化剂结构特性表征,通过研究表明:在燃煤电厂实际运行的空速下、反应温度为350℃,在保证脱硝效率的前提下,SO2的浓度为650 ppm、NH3/NO比为0.9最佳。     

铁基催化剂脱除NO气体的研究现状

对金属铁及其化合物在烟气脱硝过程中的催化作用的研究进展进行了综述。金属铁能够直接催化还原NO为N2,同时铁被氧化为铁的氧化物。当在烟气中补充一定量的还原气体CO,则CO通过还原铁的氧化物以保证金属铁和NO的连续反应,从而提高NO的脱除效率。在典型的模拟烟气条件下铁丝网在900℃以上可达到90%以上的脱硝效率。Fe2O3能有效地还原再燃脱硝过程的中间产物HCN/NH3,从而大幅度提高再燃脱硝的效率。此外,Fe-ZSM-5分子筛也具有催化还原NO的性能。铁催化还原NO的微观反应机理尚需深入研究。     

Mn-Mg-O_x催化剂低温NH_3选择性催化还原NO的性能的研究

采用低温固相法制备了系列Mn-Mg-Ox催化剂,考察了催化剂的低温NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO的性能。结果表明,当Mn/Mg摩尔比为1,氨氮体积比为1,空速为30 000 h-1时,催化剂表现出优异的低温催化活性和抗硫性。在100~175℃温度范围内,无硫时,NO催化转化率能保持在99%以上;加入100μg/g SO2后,催化剂脱硝性能变化不大,仍可维持在95%以上。     

光催化联合海水NaHSO3还原脱除船舶烟气中NO的研究

为减少船舶柴油机烟气中NO的排放,将光催化技术与紫外/NaHSO₃高级还原技术联合还原脱除模拟烟气中NO。制备了Ag/TiO_2-x/泡沫陶瓷光催化剂,利用自制的光催化海水喷淋反应器考察了温度、液气比、NaHSO₃浓度、空速、NO浓度对脱硝率的影响。结果表明,随着温度的升高,脱硝率提高;液气比为3～6 L/m³时,脱硝率变化较小;随着NaHSO₃浓度的增大,脱硝率先升后降;空速和NO浓度增大都不利于脱硝。光催化联合海水NaHSO₃能还原脱除NO,NO质量浓度为1 000 mg/m³时,脱硝率可达66.6%,N₂选择性为67.54%,NH⁺₄选择性为13.16%。     

外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响研究

研究了不同外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响。研究表明 ,外加剂的加入可改变陶瓷釉面的表面张力 ,即影响液体对陶瓷釉面的润湿性能。在所选择的外加剂中 ,降低陶瓷釉面表面张力最强的为PbO ,其合适的加入量为 1.5 %。     

一段转化炉下集气管导淋管破裂原因分析

用光学显微镜、扫描电镜对一段炉下集气管鼓胀破裂的导淋管的宏观、微观组织，断口形貌进行了分析。结果表明，导淋管鼓胀破裂非蠕变损伤所致，而是超温运行所致；超温是导淋管阀门泄漏引起的。导淋管是先发生鼓胀而后破裂的，破裂前ＡＩＳＩ３１０导淋管析出大量σ相。     

絮凝──缓蚀──阻垢剂GMT－A缓蚀、阻垢机理

通过交流阻抗、电子扫描显微镜等测试手段，研究了药剂ＧＭＴ－Ａ的缓蚀、阻垢机理。结果表明，ＧＭＴ－Ａ的缓蚀机理是药剂在金属表面的吸附成膜及其补膜作用；阻垢机理是ＧＭＴ－Ａ螯合了成垢离子及使垢层发生了晶格畸变作用。     

外加剂对石英-水系统性能影响的研究

研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂(AST)对石英-水系统相对粘度的影响,确定了石英-水系统合适的外加剂及其加入量.     

卫生陶瓷烧成用窑炉发展之我见

归纳了当今卫生陶瓷工业的发展现状和水平 ,对窑炉产业提出了的新要求 ,分析了某一新型窑炉的特点 ,对发展我国陶瓷窑炉产业提出了建议     

外加剂对长石—水系统性能影响的研究

本文研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂（AST）对长石－水系统ζ－电位和相对粘度的影响,确定了长石－水系统合适的外加剂及其加入量。     

塑料工程化研究进展

介绍塑料工程化研究的新进展及塑料工程化改性的理论和方法,详细探讨纤维增强、化学接枝、共混、添加成核剂、无机纳米颗粒填充等塑料工程化改性方法的意义和效果,展示了塑料工程化改性的丰硕研究成果及其广阔的应用前景,从而为工业界的应用提供了多元化的选择：     

统计力学在探讨缓蚀机理中的应用——Ⅰ.Temkin吸附等温式的统计力学推导

本文分析了吸附等温式的统计力学推导在探讨缓蚀机理中的作用,在此基础上提出了吸附分子间互作用模型,并根据这个模型,利用统计力学中的系综理论,推导出Temkin吸附等温式θ=RT/αln(AP)。最后从吸附热与复盖分数之间的关系,论证了推导得到的理论公式的正确性。     

铝矾土种类和用量对锆刚玉莫来石性能影响的灰色关联分析

采用工业氧化铝、锆英石和氧化铈合成锆刚玉莫来石,着重讨论了两种铝矾土部分取代工业氧化铝对锆刚玉莫来石材料性能的影响。通过灰色关联分析,得到结论为:铝矾土中的熔剂数量是影响材料抗折强度的主要因素,当铝矾土中杂质少SiO2含量较高时,试样的吸水率与铝矾土的加入量关联性最大。     

高温颜色釉在陶瓷坯胎画作中的应用效果

基于创新意识,利用颜色釉这一色彩浓厚、质感丰富、晶莹剔透的美感和肌理质地亮丽的特性效果,混合运用绘成釉下山水颜色釉窑变作品,不断探索、总结经验,注重方法,充分发挥艺术的想象力,创作变幻莫测的艺术陶瓷。