使用添加剂调质钙基脱硫剂

以NaOH、Na₂CO₃、MgO等调质钙基脱硫剂,在固定床内进行脱硫实验.实验结果表明,不同添加剂调质后的脱硫剂固硫能力均有提高.通过多种实验手段分析发现,调质一方面改善了脱硫剂颗粒的孔隙分布,另一方面,使得脱硫剂颗粒的表面微观形貌和物质组成发生了变化,从而提高了脱硫剂的固硫性能.研究发现,NaOH和Na₂CO₃的复合调质能够显著提高脱硫剂的固硫效果.     

钙基烟气脱硫剂的生产研究进展

由飞灰/Ca(OH)2水合反应而制备钙基脱硫剂是目前在干法/半干法锅炉烟气脱硫工艺听 一个主要研究内容,介绍了国内外在高效钙基脱硫剂生产研究方面的进展,并就脱硫机理进行了阐述,对进一步研究和开发高效脱硫剂提出了自己的看法。     

粉尘对铁钙基脱硫剂再生过程的影响

在固定床装置上考察粉尘对铁钙基脱硫剂再生过程的影响 .结果表明 ,在含氧气气氛再生时 ,随着温度的升高 ,粉尘对再生负面的影响越来越显著 ,但是对二次脱硫活性的影响很小 ,这可能与脱硫过程为内扩散控制有关 ;而在含水蒸气气氛中再生时 ,再生率与含氧气气氛再生时相比低得多 ,粉尘对再生的影响与粉尘含量有关 .     

钙矾石对水吸附热力学及吸附机理研究

用微电子热天平测定了钙矾石对水吸附的等温线，求出不同覆盖率时的吸附热及Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附经验式Г＝ｋｐ＾ｎ中的经验常数ｎ，并对吸附机理进行探讨。发现存在配位场力，氢键力和Ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ力共三种吸附力。     

水热法制备粉煤灰钙基脱硫剂

文章研究了利用粉煤灰和Ca(OH)2为原料水热反应制备钙基脱硫剂。影响钙基脱硫剂钙剂利用率最主要的因素是水浴温度(TH),它的最佳值是90℃;温度上下浮动5℃,利用率将降低20%。其次还有水浴温度、粉煤灰与Ca(OH)2质量比(FC)、水固比(LS),这些因素的波动对利用率的影响相对较小。水浴时间(tH)达到8 h以上,FC在5～10的范围内变化,LS在8～18的范围内变化均能制备具有较高利用率的钙基脱硫剂。     

SO_2对钙基吸收剂吸收NO的作用机理

针对低温条件下SO2对Ca(OH)2吸收NO的影响进行了实验研究,分析了烟气中O2和H2O对SO2促进Ca(OH)2吸收NO的影响。实验结果表明,当烟气不含SO2时,Ca(OH)2对NO基本无吸收作用;烟气中SO2的存在对NO吸收具有促进作用。H2O和O2对SO2促进NO吸收有显著影响;当烟气不含O2时,即使大量的SO2被吸收,NO吸收效率仍较低;只有SO2与O2和H2O共存才能促进NO吸收。脱硫产物CaSO3对NO无氧化作用;NO、H2O和SO2未在吸收剂表面产生可分解释放NO2的大分子中间配合物。分析认为在脱硫过程中产生了可以促进NO与O2反应的非稳定中间活性组分。     

失活钙基吸收剂环境中自活化机理

将经历多次循环后失活的钙基吸收剂置于环境中吸水自活化,通过XRD分析了自活化过程吸收剂物相演变规律,在双固定床反应器系统上分析了吸水率对失活钙基吸收剂循环捕集CO₂性能的影响规律, 通过SEM和N₂吸附分析了自活化提高钙基吸收剂循环碳酸化转化率的机理。结果表明：失活钙基吸收剂首先吸收环境中水分生成Ca(OH)₂,当吸水率达到100%后继续吸水生成Ca(OH)₂?2H₂O,自活化极限为170%;自活化可以提高失活钙基吸收剂循环碳酸化转化率,自活化后钙基吸收剂循环捕集CO₂性能与吸水率呈线性比例关系,重复自活化可再次提高吸收剂循环碳酸化转化率;自活化过程中,失活钙基吸收剂颗粒表面重新生成孔隙,比孔容和比表面积增加,有利于吸收剂中CO₂的扩散,因此自活化后钙基吸收剂循环捕集CO₂性能提高。     

硫酸盐在粉煤灰改性钙基脱硫剂技术中的应用

粉煤灰改性钙基脱硫荆技术中,加入硫酸盐能显著提高脱硫荆的比表面积。本文考察了Na2SO4、MgSO4、CaSO4三种常见硫酸盐在三种不同物料配比下对钙基脱硫剂比表面积的提高作用。结果表明：加入硫酸盐能进一步大幅提高钙基脱硫剂比表面积。三种硫酸盐作用效果依次为NaSO4〉MgSO4〉CaSO4。     

添加PEG对钙基烟气脱硫剂结构和性能的影响

针对钙基烟气脱硫剂分散性差、易团聚和比表面积小的缺点,在消化过程中加入不同量的聚乙二醇(PEG600,PEG1500,PEG2000),对消化产物进行改性.结果表明,在搅拌时间30min,水/灰=1.4:1(摩尔比)条件下,PEG600添加量为3%时,消化产物颗粒均匀,平均粒径为9.4μm,比表面积达到21.6m2/g.XRD,SEM和FT-IR测试表明,添加PEG后,石灰消化完全,转化率较高,分散性得到改善,说明PEG对氢氧化钙有一定的包覆作用.     

铌锌酸铅基陶瓷相变的热力学分析

ＰＺＮ基陶瓷在烧结过程中都要经历由焦绿石相朝钙钛矿相的转变。ＰＺＮ基陶瓷中钙钛矿相含量的多少与添加剂的种类及数量密切相关，本工作根据化学热力学理论，讨论了内应力对化学势的影响，建立了一个热力学模型，并用该模型讨论了ＰＺＮ基陶瓷在烧结时的相变过程。     

Lignite drying with solar energy: Thermodynamic analysis and case study

As a clean, free, and nondepleting source, solar energy has become the focus of increasing attention in the drying industry. A lignite-fired power plant integrated with a solar dryer (LPPS), in which solar energy is used to dry lignite and the predried lignite is used to generate electricity, is analyzed theoretically in this paper. The aim of this study is to evaluate the energy performance of solar drying under different system parameters. Thermodynamic models, with which the second-law efficiency of the LPPS could be maximized, were developed. A reference case with three kinds of lignite as input fuel was analyzed to quantify the system performance. The first-law and second-law efficiencies were obtained. The solar-to-electric conversion efficiency in the LPPS is more than 34%. Therefore, solar drying is a potential technology that should be promoted in lignite-deposited areas. Moreover, the influence of main parameters on the performance of system was analyzed. Dryer efficiency is determined to have significant influence on the solar-to-electric conversion efficiency.     

盐泥对钙基固硫剂促进作用的研究

以工业废弃物盐泥为添加剂调质钙基固硫剂,用ZCS-1型智能定硫仪进行脱硫实验。结果表明,盐泥添加剂能够提高钙基固硫剂固硫率,其合理配比为质量比8：1。通过SEM分析发现,调质改善了固硫剂颗粒的孔隙分布,使固硫剂颗粒的表面微观形貌发生改变,从而提高了固硫剂的固硫性能。研究发现,盐泥中的主要成分不仅可以改变钙基固硫剂的微观结构,同时本身也有固硫作用。     

钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验

提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO₂并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO₂之间的反应,筛选得出硫化钙（CaS）适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400～650℃范围内可将SO₂还原为单质硫,生成的固相产物为CaSO₄而非CaO。通过固定床反应器内的脱硫实验,发现温度对脱硫率和硫单质回收率影响较大。在400～650℃范围内温度越高,脱硫率和硫单质回收率越大;当温度高于600℃时,脱硫率和硫单质回收率基本相等。提高空速,则会降低脱硫率和硫单质回收率,但两者的差值随空速增大逐渐减小。当烟气中SO₂浓度小于1%时,脱硫率维持在99.8%基本不变;SO₂浓度升至3.45%后,平均脱硫率急剧下降至92.1%;SO₂浓度越高,平均脱硫率越低。硫单质回收率随SO₂浓度增大存在一最佳范围。在脱硫反应后期,粒径较大的脱硫剂颗粒脱硫性能较低。SEM照片表明了脱硫剂颗粒随反应温度的升高团聚现象更为明显,XRD表征证明了反应中SO₂气体被还原为升华硫颗粒。     

Thermodynamic mechanism of selective cocrystallization explored by MD simulation and phase diagram analysis

The thermodynamic mechanism of selective cocrystallization was investigated by combination of molecular dynamics (MD) simulations and phase diagram analysis, using system of urea and cresol isomers as model compounds. Hansen solubility parameters (HSPs) models were utilized to predict miscibility and cocrystal formation. Thermodynamic phase diagrams of cresol isomers and urea were measured with the help of process analysis technology. MD simulations were performed to investigate the intermolecular interactions between m- and/or p-cresol and urea, by calculating the solvation free energies (SFEs) and analysing radial distribution functions (RDFs). The simulation and experimental results indicate that the solubility data of urea are apparently affected by the SFEs, which are linearly related with the concentration of urea. Moreover, it was also found that the type of O-H···O=C hydrogen bond plays a critical role in the contribution of intermolecular interactions and is also a key factor for selective cocrystallization.     

钙基吸收剂硫氮协同脱除过程中表面产物层生长机制

为了分析钙基吸收剂硫氮协同脱除过程中产物层的生长机制,采用氢氧化钙单晶体表面(0001)模拟吸收剂孔隙的孔壁及外表面,针对脱硫、脱硝及硫氮协同脱除过程中产物层的生长规律进行了分析,结合晶体生长理论及脱硫和脱硝过程中产物层生长的差异,提出了硫氮协同脱除过程中产物层生长的机制。研究结果表明,脱硫反应首先发生在单晶表面局部区域,并使该区域膨胀形成颗粒状凸起结构;之后,随着反应区域不断扩大,表面膨胀趋于一致,从而形成连续致密产物层。由于脱硝产物易溶于水,且在液膜中扩散,因此脱硝反应对单晶表面表现出刻蚀作用。硫氮协同脱除过程中,脱硝反应的刻蚀作用抑制了脱硫连续致密产物层的形成,同时,液膜中脱硝产物的出现也改变了脱硫产物的生长习性,因此反应后产物层为疏松结构。     

液化天然气过程的热力学分析

利用R K S方程建立了天然气和液化天然气焓火用计算的热力学模型;对 2×104 m3 /d液化天然气液化过程进行了模拟计算;计算了各设备的火用损失和液化过程的火用效率;热力学计算分析结果表明,装置的最大火用损环节是循环压缩机,其次是透平膨胀机和气波制冷机。本装置利用自身所产尾气作为燃气发动机的燃料,进而利用燃气发动机带动循环压缩机,节省了大量电能,回收了排放尾气的能源,有效地解决了压缩机的高能耗问题。     

Alkene selectivity enhancement in the oxidation of propane on calcium-based catalysts

The oxidation of propane has been investigated in the presence and absence of tetrachloromethane (TCM) on calcium hydroxyapatite (CaHAp), Ca₃(PO₄)₂, CaSO₄ and CaO at 723 K. In the absence of TCM, the conversion of C₃H₈ on CaHAp was 7.7–9.2% during 6 h on-stream while that on Ca₃(PO₄)₂, CaSO₄ and CaO was 0.6, 0 and 0.2–0.4%, respectively. The principal products on all catalysts in the absence of TCM were CO and CO₂ with small selectivities to C₃H₆ and C₂H₄ (both 5–6%) observed on CaHAp. Upon addition of TCM, the selectivity to C₃H₆ on all catalysts and the conversion of C₃H₈ on CaSO₄ increased while, with increasing time-on-stream, the changes in the conversion and selectivity were dependent upon the nature of the catalysts. XPS and XRD analyses provide evidence for the presence of chlorine in the surface and/or bulk of three of the catalysts, suggesting that chlorinated species on the solids play a role in the selectivity enhancement, but the absence of chlorine from the sulphate demonstrates the dissimilarities of the catalysts in their abilities to sorb and decompose TCM. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

TOME环化反应热力学分析及反应动力学研究

采用基团贡献法对四甲基-酮-癸烯酸甲酯(TOME)环化反应进行了热力学分析。结果表明,标准压力下该反应为吸热反应,温度高于403 K范围内反应为自发过程;反应的Gibbs自由能变随温度的升高而减小,升温有利于反应正向进行。通过间歇实验研究了非催化条件、常压、463～493 K温度范围内TOME环化反应动力学。动力学拟合结果表明,该反应为一级反应,升温能明显加快反应速率,在所研究温度范围内反应活化能为143.72 kJ·mol^-1。     

金属氧化物掺杂对钙基吸附剂吸附CO_2性能的影响

化石燃料火电厂排放的CO2约占全球CO2总排放量的1/3,采用化学吸附法直接脱除高温烟气中的CO2既可以减少系统的能量损失又可以保护环境。文中采用机械混合法制备金属氧化物掺杂的钙基吸附剂,并以静吸附量和CO2吸附率为评价指标,气相色谱为检测手段,在自制吸附剂评价装置上,研究不同金属氧化物的掺杂对钙基吸附剂吸附性性能的影响。实验表明,掺杂金属氧化物对钙基吸附剂的吸附性能有一定影响,其中质量分数为1%的Li2CO3掺杂的钙基吸附剂的静吸附容量与钙基吸附剂的理论吸附量比较接近,并且优于其他金属氧化物掺杂的钙基吸附剂。     

对甲酚催化氧化制备对羟基苯甲醛热力学分析

对甲酚催化氧化法合成对羟基苯甲醛因其工艺路线简单,是工业上常用方法之一。为了有效利用资源,对对甲酚催化氧化合成对羟基苯甲醛的反应过程进行了较为详尽的热力学分析,对于开发该反应的催化剂和反应工艺具有重要的指导意义。利用热力学原理,首次建立了该反应的焓变和Gibbs自由能变化与反应温度的关系,并计算了反应在不同温度下的平衡常数。经计算得出,该反应的ΔrHβm㈠(298 K)=-387.901 kJ/mol,ΔrGβm㈠(298 K)=-345.875 kJ/mol;在研究温度范围内,该反应为放热反应,且能自发进行。