干性条件下脱硫反应中孔分布模型的研究

该文利用压汞分析微观手段，对吸收剂孔结构的实验数据提出脱硫剂的孔径分布满足高斯函数分布形式，在此基础上，充分考虑了吸收剂颗粒内部孔结构在硫化反应过程中的变化，建立了干性条件下SO2和多孔CaO反应的孔分布数学模型。模型计算结果与试验结果吻合较好，能够很好地反映脱硫反应的本质过程，可以用来预测脱硫剂的钙转化率。     

蒸汽活化改善中温烟气脱硫的机理

用蒸汽处理用于中温烟气脱硫的失去反应活性的脱硫剂可以显著提高钙利用率和脱硫效率。为了探明蒸汽活化机理，借助于成分分析和表观形貌检测，分析了蒸汽处理后的脱硫剂理化特性的变化，用CaO迁移的新观点揭示了中温蒸汽活化提高脱硫剂固硫能力的机理，经过蒸汽活化后，乏脱硫剂颗粒除了发生破碎外，其内部未反应的CaO会与蒸汽水合成Ca(OH）2，继而在体积膨胀作用下迁移到颗粒表面，并在分解温度以下还原和与SO2发生反应，迁移过程还改变了颗粒表层的孔隙结构，改善了SO2与CaO扩散，接触和反应。     

低温等离子改性复合钙基吸附剂烟气脱汞脱硫实验研究

为提高复合钙基吸附剂对Hg和SO_2的脱除效率,提出通过低温等离子技术改性复合钙基吸附剂,借助N2吸附和傅里叶红外光谱技术对吸附剂进行表征,分析低温等离子改性对复合钙基吸附剂表面理化特性的影响。在固定床吸附实验台上进行脱汞脱硫实验,探究了AC与Ca O质量比、水合条件对汞吸附效果的影响;在优化的实验条件下,探究了低温等离子改性时间和改性功率对复合钙基吸附剂脱汞脱硫的影响规律。实验结果表明:最佳实验条件下制备的复合钙基吸附剂具有良好的比表面积和孔隙结构,可以有效脱除烟气中的Hg和SO_2;低温等离子改性能够增加复合钙基吸附剂表面含氧官能团的数量,对吸附剂脱汞脱硫性能具有重要的影响,低温等离子改性复合钙基吸附剂可以明显提高吸附剂脱汞脱硫的效率;经40W低温等离子改性10 min后的单位质量复合钙基吸附剂对Hg和SO_2的吸附量相对于未改性的分别提高了33.10%和34.71%,低温等离子改性具有明显的优势,是一种具有较大发展潜力的污染物脱除方法。     

高活性钙基烟气脱硫剂的研究进展

介绍了钙基脱硫剂的原理和使用现状,总结了近年来在通过使用添加剂、掺入粉煤灰和水合作用三方面来改性钙基烟气脱硫剂活性的研究情况,指出提高脱硫剂的比表面积,降低吸收剂的钙硫比,提高钙基烟气脱硫剂的脱硫率和利用率是今后的发展方向。     

CO2活化的石灰石浆液在流化床烟气脱硫中的应用

为提高CaCO3与SO2的反应活性,采用CO2气体对其浆液进行活化处理,从而使基于流态化的半干法烟气脱硫过程取得更高的效率。在高1.1m、内径12.5cm的流化床反应器中,以粒径为275μm、静止床高为98mm的粗砂作为流化介质,实验考察了活化时间、饱和接近度、钙硫比、脱硫剂粒径等因素对脱硫效率的影响。实验结果表明:钙硫比为1.2、饱和接近度为15～18℃、脱硫剂粒径为64μm时,经CO2气体活化后的CaCO3脱硫剂其脱硫效率可达92%,接近于相同条件下Ca(OH)2的脱硫效率。     

铅酸电池中碳酸盐与铅膏脱硫转化的关系

通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和正交分析研究了碳酸钠、碳酸氢铵和碳酸铵三种脱硫剂在不同反应条件下的脱硫效率。实验结果表明,脱硫后铅膏中碳酸铅团状聚集物呈现规则的柱状结构且表面出现密集分布的孔洞;三种碳酸盐脱硫剂中碳酸钠的脱硫率最高;摩尔比对脱硫率和残留率影响最显著。最终确定碳酸钠为脱硫剂的最佳反应条件。     

钙基矿物质光学特性和辐射特性研究

喷钙脱硫一直是电厂脱硫的主要方式，然而钙基脱硫剂及其衍生产物的辐射特性和热物理特性对炉内辐射传热有着重要的影响，本文采用溴化钾压片吸收谱法，利用TGA－FTIR联用分析仪对钙基矿物质粒子，包括C CaO,CaCO3,CaSO4、石灰石和实际充过程产生的含钙基矿物质的灰等，进行光学特性实验测定。由所得的透射光谱推导出吸指数k。通过Mie理论求解其辐射特性参数，即吸收效率、散射效率和散射相函数。从而为采用喷钙脱硫的媒炉的辐射换热计算提供理论依据。     

高温煤气脱硫及其对逆水煤气变换反应的影响

采用天然石灰石作脱硫剂,在固定床上进行高温煤气脱硫,研究脱硫剂粒径、用量、温度和入口H2S浓度对脱硫性能的影响及脱硫反应对逆水煤气变换反应的影响,并得到CaO的转化率曲线。结果表明:粒径对脱硫效果的影响很大,其中以0.38～0.9mm的石灰石脱硫效果最佳;脱硫剂用量增加,气固之间的接触机会增加,脱硫反应进行得更完全;温度对脱硫过程的影响比较复杂,最佳的脱硫温度为脱硫剂完全煅烧的温度;在一定的空速下,随着入口H2S浓度的减小,反应速率减慢;脱硫剂明显加快逆水煤气变换的反应速率,起到催化剂的作用,但是产生的CaS堵塞了脱硫剂的微孔,催化活性减弱,使逆水煤气变换反应速率减慢。     

贝壳型脱硫剂内部气体扩散特性探讨

从微观结构特征、气体扩散机理和扩散系数等方面,探讨了贝壳型脱硫剂内部的气体扩散特性,并与石灰石对比研究。扫描电镜图片表明,与石灰石相比,贝壳的孔隙结构更有利于SO2等反应气体向其内部扩散;气体扩散机理研究结果表明,气体在贝壳原样内部为过渡扩散形式,煅烧后和脱硫初期以分子扩散为主,而对于石灰石,原样和煅烧、脱硫试样内部的气体扩散均为Knudsen扩散形式;贝壳的气体有效扩散系数基本在同一数量级,分别比石灰石大2或3个数量级,即贝壳型脱硫剂的内部气体扩散特性相似,比所选石灰石的气体扩散特性优越;同时热重实验结果还表明,脱硫性能与气体扩散特性有着紧密联系。     

300 MW循环流化床锅炉炉内喷钙位置优化

分析了某电厂300 MW循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫系统脱硫剂消耗量过大的原因,提出了喷钙点位置优化的方案,并对不同喷钙点位置对脱硫性能的影响进行了对比试验。试验结果表明,将脱硫系统喷钙点设置在回料器返料口,能够大大提高脱硫剂的利用率,降低脱硫剂的消耗。     

多孔氧化钙孔结构特征的数学描述与分析

CaCO3是燃煤锅炉干法脱硫常用的脱硫剂。它在炉内煅烧后形成的多孔氧化钙(CaO)内部孔的形状为圆柱形,其孔结构特征可用孔径大小、孔径分布、孔长度、比表面积及孔容积等参数来描述。文中假设孔径分布是连续的,孔长度随孔径变化,建立了以孔径分布密度函数和孔长随半径变化函数为基础的孔结构数学模型。利用该模型计算了多孔CaO试样内部孔的比表面积和孔容积,计算值与实测值基本吻合。分析表明:不同孔径的孔分布密度不同,比表面积越大,孔径分布越窄,小孔径的微孔越多,平均孔径越小,800以上的孔分布密度接近于零;而比表面积越大,孔长度越大,最大孔长对应的孔半径越小。0~50、50~200和>200 3个孔径范围的孔的分布密度及各自的比表面积对总比表面积的贡献率互不相同,并且随比表面积的增大而变化。最佳比表面积为40~50m2/g。     

直接预测脱硫剂煅烧产物孔隙分形维数的模型

分形维数是分形几何结构特性的一个重要参数，其反映了几何结构的光滑规则程度，该文在石灰石分解和CaO晶体烧结模型基础上，预测出石灰石分解所生成CaO孔隙的比表面积和孔隙率，以比表面积和孔隙率为参数，根据提出的孔隙分布模型，计算出CaO孔隙中孔容积的分布情况，结合分形介质中孔隙分布与分形维数之间的关系方程，直接预测出石灰在各种煅烧条件（煅烧温度，CO2浓度等）下，分解产物CaO孔隙的分形维数，并进行了实验验证，结果表明：所建立的模型是可靠的，可以对石灰石煅烧产物CaO孔隙结构的分形特性进行预测。     

喷钙脱硫系统中增湿活化装置的脱硫性能研究--实验结果及分析

在增湿活化装置的理论模型计算的基础上，结合３０００Ｎｍ＾３／ｈ中试规模试验，研究了在不同烟温、吸收剂粒度、喷水量、钙太比和烟速条件下增湿活化装置的脱硫性能。结果表明，脱硫效率随钙硫化、喷水量的提高及吸附剂粒度、烟温和烟速的降低而增加。文章还对提高喷钙脱硫系统的脱硫性能的措施进行了分析。     

微波脱硫在燃煤电厂中的应用

针对微波技术在燃煤电厂脱硫方面具有快速、高效、省时等特点,研究了煤炭中硫的赋存形态,介绍了微波对矿物选择性加热和催化特性,分析了微波技术应用于燃烧前脱硫的原理及技术现状,发现大多数燃烧前脱硫工艺中,利用微波辐照后,煤样中的黄铁矿硫转化为磁黄铁矿硫,可去除大部分元机硫。对微波技术应用于烟气脱硫的原理和技术研究表明,微波诱导等离子法不仅可达到96％的脱硫效率,而且脱硫产物为硫铵化肥。微波照射活性炭后,其孔隙结构和表面官能团发生明显变化,同时存在诱导催化,可降低反应活化能。这些均可提高脱硫效率,形成新的烟气脱硫技术。     

循环流化床富氧燃烧下飞灰的碳酸化

利用热天平对2种电站循环流化床飞灰富氧燃烧条件下碳酸化的特性进行了实验研究。重点探讨了温度和CO2浓度对CaO碳酸化速率的影响规律。发现温度是CaO碳酸化的重要影响因素。在500~800 ℃内,温度升高会加速碳酸化反应,包括反应速率和最终转化率。得出：富氧燃烧下CFB中的高温受热面,将是CaO发生碳酸化并结垢的主要部位。飞灰碳酸化的实验结果表明,高的CO2浓度是会加速CaO的碳酸化反应,得到更高的转化率。但是,这种影响随着温度的降低而减弱。飞灰孔隙特性也对CaO的碳酸化反应起很重要的作用。对CaO活化能的计算,采用了分区计算的方法。2种飞灰的活化能相差不大,而且产物层控制阶段的活化能都几乎是化学反应控制阶段的2倍。     

石灰石固硫特性热分析评估

在改进的热天平上,测定石灰石的热解和固硫反应热重曲线,并经对曲线进行回归处理．给出了石灰石热解的动力学方程;提出石灰石固硫热重曲线的“分段”分析方法。对在不同条件下得到的CaO与SO的反应进行机理分析。     

CaO高温脱硫过程数值计算

该文采用一种全新的CaO颗粒数学模型对高温条件下CaO颗粒的脱硫过程进行数值模拟。该模型采用随机漫步方法所生成的三维立方体结构的数学模型。根据高温下CaO吸收SO2生成CaSO4的反应分为表面化学反应阶段和以离子扩散为主的产物层扩散控制阶段的原理，将气体分子运动论理论用于孔隙数学模型，对3种具有近似孔隙率和内表面积却具有不同孔隙分形维数的CaO颗粒模型的高温脱硫过程进行数值模拟。数值模拟的计算结果能够定性地反映CaO高温脱硫的过程，其结果同现有的文献报道符合得比较好。     

快速流态化下烟气循环流化床脱硫数学模型

利用以工业石灰,粉煤灰和添加剂制备的高活性吸收剂在循环流化床上进行了脱硫实验,通过对床内流场和温度场的分析,建立了快速流态化下循环流化床的物理模型;在此基础上,针对床内喷水增湿活化脱硫时吸收剂的三种不同物态:新鲜干燥颗粒、干燥再循环颗粒、含水颗粒,分别建立了与之对应的表面覆盖模型、气固反应模型、浆滴脱硫模型;总结得到了快速流态化下烟气循环流化床总的脱硫模型;同时利用模型模拟了各种参数对脱硫效率的影响。经实验验证模型误差在5.2%以内,较以往模型具有更高的精度。该模型对于揭示在快速流态化下循环流化床脱硫过程具有重要意义。     

喷钙脱硫系统中增湿活化装置的脱硫性能研究--模型的建立

根据喷钙脱硫系统开发和深入研究的需要,对于系统的关键部件——增湿活化装置,建立了能综合考虑装置内颗粒运动、水分蒸发、颗粒间碰撞含湿吸收剂脱硫的气－固－液多相反应器模型。模型可对增湿活化装置内烟温、吸收剂粒度、喷水量、［Ｃａ／Ｓ］比、风速等因素对脱硫效率的影响进行研究。文章还建立了研究增湿活化装置脱硫性能的理论模型。     

碳黑对电池正极性能的影响

研究了碳黑对铅酸电池正极活性物质能量的影响,得到了较好含量的配方.应用图像分析仪测定了极板的平均孔径、孔表面积及分布等孔结构参数,并拍摄了正极板表面的显微照片,同时利用相对法测试了电池的内阻.结果表碳黑能提高活性物质的导电能力,并改善活性物质的孔隙结构,从而使正极活性物质的能量提高了38.5％.