SO2毒化后质子交换膜燃料电池性能的恢复

研究了二氧化硫(SO2)毒化后质子交换膜燃料电池性能恢复的方法.洁净空气吹扫、维持电池开路及I-U操作均可使毒化后的电池性能得到部分恢复,1.5×10-3％ SO2毒化后电池性能分别恢复到初始性能的71％、94％及90％;循环伏安扫描和电压脉冲均可彻底清除电极上吸附的SO2,3.0× 10-3％ SO2毒化后电池性能几乎得到完全恢复.     

用臭氧氧化技术同时脱除锅炉烟气中NOx及SO2的试验研究

对臭氧氧化锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进行了基础试验研究，主要对臭氧的无催化热分解特性、臭氧与NO和SO2的氧化特性以及结合湿法洗涤的整体脱除效果进行了试验研究。研究结果表明臭氧在典型锅炉排烟温度150℃下10s内分解率为28%，该温度下臭氧的生存时间远长于其与NOx/SO2的动力学反应时间，对反应过程影响不大。在100~ 200℃范围内，臭氧均可以对NO进行高效氧化，在[O3]/ [NO]=1.0时，NO氧化率分别达到了85.7％和84.8％，随温度升高，臭氧的分解速度加快，NO氧化效率不断下降，至400℃时已无氧化能力。SO2与O3之间的氧化反应进行较弱，SO2氧化率最高达29.75%，有效温度为27~300℃。系统中加入200mL/m3的SO2对O3/NO之间的氧化反应影响不大。通过结合尾部湿法洗涤，在[O3]/[NO]=0.9时，脱硫效率接近100%，脱硝效率达到86.27%。     

油页岩燃烧污染物排放特性的影响因素分析

在小型热态流化床燃烧实验台上,研究了循环倍率、床料高度、二次风率对油页岩流化床燃烧过程中SO2、NO、NO2、NOx等污染物排放特性的影响。结果表明,在循环倍率为6、床料高度为炉膛高度的5%时各种污染物排放量相对最低,流化床在此工况下运行最合理;随循环倍率的增加,SO2浓度急剧下降,而随床料高度的增加,各排放气体浓度均有上升,但是上升的幅度不明显;随二次风率的增加,NO、NO2、NOx排放量均下降,但SO2排放量有所增加,二次风率应以40%~50%为宜。     

氨法烟气脱硫过程(NH4)2SO3溶液吸收NOx的特性研究

为研究电厂湿式氨法烟气协同脱硫脱硝过程中的主要吸收剂(NH4)2SO3溶液与烟气中的NOx之间的反应特性,在小型双搅拌反应釜系统中,基于双膜理论对(NH4)2SO3溶液与NOx间的气液吸收反应进行研究.实验结果表明:随气液相搅拌速度和温度的增加,不同NO2/NO之比下的NOx 的吸收速率都相应的增加,而随着O2含量的增加,NO2的吸收速率会不断降低,NO的吸收速率却会不断增加,这主要由于O2的存在涉及到NO和SO32-的同时氧化.另外,由于气相中SO2的存在对NO2和NO的吸收速率都有一定的促进作用,因此氨法同时脱硫脱硝技术具有可行性.     

TiO2负载的二元金属氧化物催化剂低温NH3选择性还原NOx的研究

在TiO2负载的锰氧化物(MnOx/TiO2)中引入第2种组分,制成二元金属氧化物(MnOx-A/TiO2)催化剂,A分别为Fe2O3、WO3、MoO3、Cr2O3,试验研究低温催化活性、N2选择性及抗SO2毒性。结果表明,低温催化活性从高到低依次为：Mn-W/TiO2>Mn-Fe/TiO2>Mn-Cr/TiO2>Mn-Mo/TiO2;N2选择性：Mn-Fe/TiO2>Mn-W/TiO2>Mn-Mo/TiO2>Mn-Cr/ TiO2,Mn- Fe/TiO2和Mn-W/TiO2保持了较高低温催化活性的同时提高了N2选择性。当反应气中含有j(SO2)=0.01%和j(H2O)= 6%,空速为12 600 h-1、120 ℃、8 h后NOx转化率Mn-W/TiO2、Mn-Fe/TiO2、Mn-Mo/TiO2分别保持在98.5%、95.8%及94.2%。由此得出,WO3、Fe2O3为MnOx有效的助催化剂,可大大提高MnOx/TiO2的选择性和抗SO2毒性的能力。傅里叶变换红外光谱显示,与Fe2O3不同,WO3也提供了部分Lewis酸活性点,说明在有低浓度SO2存在下,Mn-W/TiO2显示了极好的低温NH3选择性还原NOx的催化活性。     

再燃区水煤浆脱硝反应特性的试验研究

为了解水煤浆的再燃脱硝特性，于固定床反应器上，模拟再燃区反应环境，利用组成为O2=4%，CO2=16%，NOx= 400 mL/m3，平衡气Ar的模拟烟气，在反应温度900~1200℃，过量空气系数在0.7~1.1的范围内，研究了水煤浆的再燃脱硝表现和影响因素。试验发现，水煤浆的再燃脱硝能力是煤粉和水综合作用的结果；其脱硝效果与成浆煤种相关，随再燃区过量空气系数的增加而减弱，与再燃区温度成正比，与成浆煤粉粒径和煤浆浓度成反比。试验获得的最高水煤浆脱硝率为64%。优良的脱硝特性揭示水煤浆是一种优质的再燃燃料，具有广阔的再燃应用前景。     

SO2与H2 O对商用钒钨钛脱硝催化剂毒化作用综述

选择性催化还原（ＳＣＲ）脱硝技术在火电厂得到广泛应用,烟气组分对催化剂的性能影响及催化剂中毒、细颗粒物产生是当前研究热点。综述重点探讨了工业烟气中SO2、水蒸气（Ｈ２Ｏ）对商用钒钨钛脱硝催化剂的毒化机理、影响因素及控制措施。SO2的毒化机理主要包括硫酸铵盐的覆盖堵塞,催化剂表面活性点位的硫酸盐金属化,以及SO2与NH3、NO的竞争吸附等;H2O的毒化机理主要是其与NH3、NO竞争吸附降低了催化剂的脱硝效率,并促进产生大量的硫酸铵盐,以及阻碍硫酸铵盐与NO的降解反应等。     

脉冲电弧放电产生医用一氧化氮的放电条件研究

NO作为救治急性呼吸衰竭综合征的新方法而受到关注。空气中的电弧放电可以产生NO。为满足NO医疗应用对NO2和NO2/(NOx)尽可能小的要求,实验采用负脉冲电弧放电,重点研究了电极间距、放电频率和电极极性等参数对NO和NO2浓度的影响。结果发现:NO2/(NOx)的比值在某电极间距范围内有一个最低值,NO和NO2浓度随电极间距和放电频率的提高而增加,电极极性对NO2/NOx比值的影响不明显。可以通过对放电条件的选择与组合,达到降低NO2浓度和NO2/(NOx)比值的目的。     

燃用福建无烟煤CFB锅炉二次风率和上下二次风比的工业型试验

为研究燃烧福建煤CFB锅炉的最佳经济运行数据,通过对DG75/3.82-11型CFB锅炉进行了工业热态试验,测试二次风率和上下二次风比变化对锅炉运行经济性和环保特性的影响,结果发现:⑴维持过量空气系数和上、下二次风门开度不变,随着二次风率的增加,飞灰含碳量先下降后缓慢上升,炉渣含碳量小幅增加,灰渣比逐步减少且减幅收窄,CO排放浓度先减低再缓慢升高但变化量不大,SO2排放浓度略有升高,NOx排放浓度降低并趋于稳定;⑵保持过量空气系数和二次风率不变,随着上下二次风比的增加,飞灰含碳量先降低后缓慢升高,炉渣含碳量略有上升,灰渣比减少,SO2排放浓度小幅上升,NOx排放浓度降低;⑶过量空气系数较大时,对应的飞灰含碳量和炉渣含碳量较低,灰渣比较小,SO2排放浓度较小,NOx排放浓度较大。试验表明:对于燃用福建无烟煤的CFB锅炉,存在最佳二次风率和最佳上下二次风比,可使飞灰含碳量、炉渣含碳量、灰渣比等参数最佳,CO排放浓度、NOx排放浓度和SO2排放浓度也在合理的范围内。并经运行实践证明:保持二次风率在0.39～0.44、过量空气系数在1.25～1.30、上下二次风比为1.0～1.2之间,CFB锅炉的运行经济性和环保特性均可得到有效的保证。     

石灰石脱硫对循环流化床中NO_x生成和排放的影响

石灰石脱硫是循环流化床燃烧技术的优势之一。但是运行实践表明,加入石灰石对循环流化床燃烧过程中 NOX的排放有一定的负面影响,烟气中的 NOX 浓度增大了 20%～30%。为了提高脱硫效率采用较高的钙硫比时,NOX 的排放浓度也会增大。综合分析了石灰石脱硫对循环流化床中 NOX 排放的影响机理,并从化学动力学的角度对该结果进行了理论分析。认为在氧化性燃烧气氛中,石灰石产生的氧化钙能促进挥发分中的 NH3氧化生成 NO,并促进 N2O 转变成在高温下更稳定的 NO,造成烟气中 NOX浓度增高。     

油页岩流化床燃烧污染物排放特性

在小型热态流化床燃烧实验台上进行了桦甸油页岩的燃烧污染物排放特性实验研究,得到了床温、油页岩颗粒粒度、Ca/S摩尔比、过量空气系数对油页岩流化床燃烧过程中SO2、NO、NO2等污染物排放特性的影响,实验结果表明：在床温为800~950℃、Ca/S摩尔比为5~7、过量空气系数为1.4,油页岩颗粒粒度适宜时各种污染物排放量相对最低,流化床在此工况下运行最合理。然而,流化床的常规运行温度虽然对SO2排放控制有利,但却不利于NOx污染物的排放控制;随着Ca/S摩尔比的增加各种污染物排放量明显下降;随过量空气系数的增加,各种污染物排放量开始均有所增加,而后逐渐下降。     

等离子体协助InZSM-5选择性催化还原贫燃NOx

为了解等离子体协助选择性催化还原(SCR)贫燃NOx的效果及相关因素,以NO模拟尾气中NOx,C2H4为还原剂,InZSM-5为催化剂,空速为32000h-1,试验研究了NO/O2/N2/C2H4系统中,单独等离子体、单独SCR及等离子体协助SCR 3种技术路线下NOx的去除率,并考察了等离子体电压、电源频率及空速对NOx去除的影响。试验发现:单独等离子体作用时NOx无法被有效的还原成N2,但等离子体在一定电压下可显著提高CH-SCR活性;较低空速下,等离子体协助InZSM-5效果明显提高;在2.5-4 kHz内,电源频率对等离子体协助SCR影响不大。     

SO2对燃料型NO生成的影响机理

为了揭示燃煤过程中SO2和NOx的相互影响机理,采用Chemkin程序,综合考虑碳氢化合物燃烧、氮氧化物生成和硫氮反应3方面因素,探讨挥发分燃烧过程中SO2气体对燃料型NO生成的影响机理。计算结果表明,HCN氧化生成燃料型NO的反应在毫秒级时间内完成,占控制地位的基元反应都涉及到自由基,自由基的浓度决定反应的速率和进行程度。富氧情况下SO2对燃料型NO的生成影响非常微弱。在贫氧条件下,增大SO2浓度,燃料NO的生成速率和生成量下降,原因可以归结为SO2通过中间产物HSO2和SO3,催化整合了自由基,降低了自由基浓度。因此,贫氧工况下SO2对燃料NO的生成具有强烈抑制作用。     

醋酸钙镁高温脱硫脱硝实验研究

为了控制燃煤污染气体的排放，研究了醋酸钙镁脱硫脱硝机理。采用热天平研究醋酸钙镁高温煅烧质量变化特性，利用红外光谱仪定性分析煅烧析出气体，在一维沉降炉进行钙煤混燃脱硫脱硝实验。醋酸钙镁煅烧过程中析出丙酮气体，热力学平衡计算表明，低温下丙酮的热解产物主要以CO和CH4为主，而在高温下，热解产物主要以H2、CO和C2H2为主。高温煅烧后，钙基颗粒中空多孔，孔隙主要以中孔为主，比表面积主要集中在孔径为4.7 nm的孔，比表面积远大于石灰石钙基。一维炉实验表明，高温低氧有利于脱除NOx，而低温高氧有利于脱除SO2，高温下醋酸钙镁表现出良好的脱硫脱硝效果。因此，醋酸钙镁是一种具有同时脱硫脱硝能力的优良吸收剂。     

先进再燃加入CMA添加剂后脱硫脱氮效率分析

从热力学原理上对以尿素作吸收剂,钙镁醋酸盐(CMA)作添加剂同时脱硫脱氮吸收反应的可能性和限度进行分析,通过计算吸收反应达到平衡时SO2和NOx的分压力,并与仅仅使用尿素吸收剂脱硫脱氮反应比较净化效果.结果表明:在先进再燃基础上加入CMA作为添加剂比先进再燃本身同时脱硫脱氮效果更好.     

上海市火电厂污染物排放控制及环境影响

电厂是上海市大气重点污染源之一，上海要保证2010年世博会期间的大气环境质量，以及在2020年建成生态型城市，必须加强火电厂的污染物控制。文章在调研了上海市2003年17家电厂污染物排放现状的基础上,结合上海的实际和未来发展规划，为该17家电厂制定了削减电厂颗粒物、SO2和NOx排放的改造方案，并使用ADMS-Urban模型对改造前后的环境质量进行了模拟。由计算可知．改造方案实施后，17家电厂排放的颗粒物、SO2和NOx的总量分别可削减67％、91％和46％。     

空气电池正极催化材料Mn-Co-O的研究

催化材料是空气电池性能提高的技术气电极性能曲线测试发现:用酸化后的Mn3CoO7为催化剂的空气电极极化程度最小,在200mA/cm2的电流密度下,极化电位仅为-0.152 2 V;以100mA/cm2恒流电解,电极寿命可达800h,说明酸化后的Mn3CoO7催化剂具有良好的综合电化学性能.     

造孔剂对PEMFC膜电极性能的影响

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极的催化层中加入造孔剂以减小气体反应物的扩散传质阻力。提出了两种新型造孔剂,分别为低分解温度的NH_4HCO_3和高溶解度的(NH_4)_2SO_4。实验结果表明,加入适量的造孔剂NH_4HCO_3,可使膜电极在H2-空气条件下的输出功率获得显著提高;加入适量的造孔剂(NH_4)_2SO_4,可使膜电极大电流工作时的性能得到明显改善。环境扫描电镜(ESEM)的测试结果表明,造孔剂的加入使膜电极催化层的孔结构得到优化,更有利于传质过程的顺利进行和提高催化剂Pt的利用率。     

Synthesis and characterization of AZrTi 2 O 7 (A = mg,ca, Sr and Ba) functional nanoceramics

Porous cell stacks with composite electrodes of La0.85Sr0.15Co0.03Mn0.97O3+d and Ce0.9Gd0.1O1.95 were characterized for the electrochemical reduction of NO in net oxidizing atmosphere in absence or presence of propene in the feed gas. No NOx was converted when the porous cell stacks were at OCV or when polarized. However, when the cells were infiltrated with Pt, an effect of this was observed. It was shown that Pt had a very positive effect on the NOx removal properties of the porous cell stacks, and that NOx could be removed both at OCV or when the porous cells stacks was polarized, both in the absence or presence of propene under net oxidizing conditions. The porous cell stacks was also investigated using electrochemical impedance spectroscopy. It was shown that the impedance data could be de-convoluted into four arcs. Each arc could be fitted with a constant phase elements in series with a resistor. The arcs could be attributed to physical processes.     

Mn-Fe/TiO2低温NH3选择性还原NO催化活性及其反应机制

采用共沉淀沉积法制备了Mn-Fe/TiO2 NH3选择性催化还原(SCR)NO催化剂，80℃时即获得了92.5%的NOx转达化率，在j( H2O) = 6% 和 j( SO2) =0.01%条件下120℃时转达化率保持在95%以上。X衍射光谱(XRD)结果表明，Fe2O3与与MnO2存在相互作用，两者均匀地分散在载体TiO2表面。傅立叶转换红外(FT-IR)及原位红外(Situ IR)光谱分析得出反应机理为：Fe2O3为助催化剂，NH3主要以-NH2形式吸附在MnO2的Lewis酸中心上，与NO生成中间产物NH2NO，再分解成最终产物N2和H2O；少量以NH4+形式吸附在Br?nst酸中心上。O2能同时增加Lewis酸中心和Br?nst酸中心形成中间产物的途径。