生物质焦表面形貌SEM研究

采用扫描电镜对生物质焦的表面形貌进行研究。扫描电镜实验结果表明,生物质在制焦后,表面粗糙度提高,比表面积增大,孔隙更加发达。焦样表面形貌的特征主要是由生物质种类决定的,在扫描电镜下,稻壳焦样表面有锯齿状不规则的突起,但是开口在表面的孔很少;树叶焦样表面有不规则的孔;玉米杆焦样有如同蜂窝状的表面结构,表面孔十分丰富;棉花杆焦样有着絮状的表面结构,表面孔也较明显。热解温度对焦样表面形貌的影响不大。     

提升生物质焦液相吸附容量的焦改性方法研究进展

生物质焦是生物质热化学转化过程中的副产品,是一种潜在的物理吸附剂,能够用作水处理吸附多种污染物。通过不同的改性方式,能够改变生物质焦的物理结构和化学特性,从而改变其对污染物的吸附脱除能力。本文在详细分析液相溶液吸附影响因素的基础上,总结了针对不同种类污染物,提升其吸附容量的有效生物质焦改性方法,包含热处理、添加试剂扩孔、超声波处理以及化学修饰和生物辅助等手段,并认为除孔隙特性外,生物质焦表面含氧官能团的化学特性同样对吸附起重要作用,如酸处理可增加焦表面酸性含氧官能团,并因阳离子交换作用而利于吸附金属离子;碱处理的焦表面因离域π电子密度提高,色散力增强,从而有利于吸附脱除酚酞、染料等有机污染物;而负载原子和化合物的焦能同时提升其对有机和金属污染物的脱除能力。此外,发现微生物作用下的生物吸附有助于脱除难降解的苯酚。该文为提升生物质焦吸附容量的改性方法选择提供了有效思路。     

生物质型焦生产工艺的研究

用生物质做粘结剂以干法冷压成型生产生物质型煤,再经炭化制得生物质型焦．研究了生物质（玉米秸、稻杆）配入量、成型压力、烟煤种类（气煤、气肥煤、肥煤、焦煤）及配入量对型煤和型焦的抗压强度的影响．实验结果表明,烟煤配入量和成型压力对型焦的抗压强度有显著影响,适宜的工艺条件为生物质配入量１８％,肥煤与无烟煤配比１：２,成型压力４６０ｋＮ．此外,分析了型焦和热解挥发物的组成和性质．     

生物质型焦技术

以干法冷压成型工艺用生物质作粘结剂将肥煤和无烟煤成型制得生物质型煤, 再炭化后生产生物质型焦。研究了生物质配入量、肥煤配入量、成型压力、煤料筛分组成、炭化加热速度对型焦抗压强度的影响。此外, 分析了型焦的组成和孔孢结构。     

生物质再燃焦管道喷射脱汞性能

采用高温携带流反应装置在1050℃和1150℃条件下制备了稻壳再燃焦（RH1050和RH1150）和小麦秸秆再燃焦（WS1050和WS1150），并分别将其与燃煤灼烧飞灰混合制成相应的脱汞吸附剂。在吸附剂管道喷射脱汞实验装置上，研究了生物质种类、吸附温度、初始汞浓度和烟气组分（SO₂、NO和HCl）对生物质再燃焦管道喷射脱汞性能的影响，并结合生物质及其再燃焦的理化特性分析，探讨了单质汞（Hg⁰）脱除机理。结果表明：4种生物质再燃焦平均脱汞效率相差不大，约为30%，稻壳再燃焦的脱汞效率略高于小麦秸秆焦。随着吸附温度的升高，RH1050脱汞效率持续增加，RH1150脱汞效率则呈现波动变化趋势。随着初始汞浓度的升高，稻壳再燃焦的平均脱汞效率均呈现先增大后减小的趋势，初始汞浓度为25μg/m³时RH1050和RH1150的平均脱汞效率最大，分别为35.6%和37.1%。SO₂对生物质再燃焦管道喷射脱汞具有一定的抑制作用，NO具有一定促进作用，而HCl的促进作用更为显著，且当HCl浓度大于50μL/L时，生物质再燃焦的平均脱汞效率均在90%以上。     

可资源化活性焦烟气脱硫技术简介

介绍活性焦脱硫剂和可资源化活性焦烟气脱硫技术的原理、特点及技术经济指标.活性焦以吸附催化氧化的方式而不是简单的物理吸附方式吸附SO2,使SO2与烟气中的水、氧气发生化学反应生成吸附态硫酸.吸附饱和后的活性焦被间接加热到一定温度,让吸附在表面的硫酸与活性焦中的碳发生还原反应,释放出φ(SO2)约20%的气体.活性焦恢复活性后循环使用,富含SO2的气体可用于生产硫酸等化学品.此工艺脱硫效率高达95%以上,不消耗水,不形成二次污染.     

生物质焦分形维数计算

采用压汞法的实验数据,计算两种分形模型下生物质焦样的分形维数。其中根据Menger海绵模型计算得到的分形维数Dm的值在2．7～3．1之间,基于热力学关系的分形模型计算得到的分形维数Dr的值在2．7～2．9之间。分析认为第二种模型更好的描述了焦样的孔隙结构,Dr的值比Dm的值更为合理。实验结果表明,分形维数与生物质种类有关,树叶焦样的分形维数整体上大于稻壳焦样的分形维数。生物质焦样的平均孔径与分形维数有关。总的来看,同一生物质焦样的分形维数随着平均孔径的增大而减小。     

SO_2在活性焦固定床上的吸附性能

在120℃恒温条件下,在活性焦固定床上测定SO2的吸附等温线和动态吸附穿透曲线。采用Langmuir吸附方程拟合,得出饱和吸附量qm=0.072 g/g和Langmuir常数K=0.629 m3/g。根据穿透曲线的形状分析传质机制,建立了吸附过程的数学模型,并用COMSOL Multiphysics软件进行数值求解。模拟结果与试验值吻合良好,表明所建立的模型可用于预测其他条件下的穿透曲线。     

生物质型焦的显微结构与反应性

研究了烟煤种类和生物质添加量对型焦的光学显微组织、气孔孔径分布与二氧化碳的反应性以及反应前后显微强度的影响．结果表明：随着烟煤变质程度的提高,型焦的光学各向异性增强,反应性降低,反应后强度降低较少;随着生物质配入量的增大,型焦内０．０１ μｍ ～１ μｍ 气孔增多,反应性增大,反应前后显微强度均明显降低,而反应前后结构强度略有降低．     

活性焦脱硫特性及检测方法研究

为评价活性焦脱硫特性,选取现有活性焦,在微分反应装置上考察烟气组分对吸附硫容的影响及SO2浓度对吸附量、吸附速度的影响。试验结果表明:烟气组分中SO2、氧、水蒸汽体积分数增加有利于提高活性焦吸附硫容,而随床层温度的升高,活性焦吸附硫容降低。活性焦吸附符合Bangham吸附速率模型,采用较高SO2体积分数的模拟试验气体,吸附速度衰减很快,将商用大颗粒活性焦破碎至2~3 mm,在SO2为10000×10-6的模拟试验气体工况的条件下吸附,吸附4 h后,其吸附硫容增量小于5%,可将其4 h吸附SO2量作为活性焦的吸附硫容。     

部分气化煤焦燃烧特性的研究

针对目前提倡的煤部分气化、燃烧集成方式联合生产煤气和热能的新概念 ,分析了部分气化焦的燃烧特性 ,考察了煤种、气化率、脱灰、不同的气化剂等对部分气化焦燃烧特性的影响 .结果表明 :煤种不同 ,部分气化焦的燃烧特性不同 ;脱灰后的神木焦燃烧峰推后 ,其可燃性比未脱灰焦差 ,这是因为未脱灰焦中的灰分起到了部分催化作用 ;CO2 气氛下气化所得焦的最大燃烧速率随着气化率的增加而减小 ,同时二次峰越来越明显     

氮吸附法和压汞法测量生物质焦孔隙结构的比较

采用氮吸附法和压汞法对四种生物质焦（稻壳、树叶、玉米杆、棉花杆）的孔隙结构进行了测量,得到了两种测量方法下焦样的比表面积和孔径分布。结果表明不同测量方法得到的焦样比表面积和孔径分布有明显差别。氮吸附法主要测量焦样中微孔的孔隙结构,压汞法主要测量焦样大孔（和部分中孔）的孔隙结构。微孔对焦样的比表面积贡献最大,大孔对焦样的孔容积贡献最大。当热解温度升高时,焦样的微孔结构迅速增多,氮吸附法测得的比表面积变化大;而热解温度对大孔的影响较小,所以压汞法测得的比表面积变化不大。     

生物质热解及生物质与褐煤共热解的研究

褐煤及生物质均具有隔绝空气受热时化学结构发生裂解的特性．经过热裂解可得到半焦、焦油和煤气等三种形态的物质．对于一定的煤及生物质来说,三种形态产物的产率将因热解条件不同而有差异．研究选取了龙口褐煤,选取了木屑和核桃壳两种生物质,在一定的条件下进行低温热解．考察了生物质热解及生物质与褐煤共热解时,三种形态产物产率的差异．考察了低温热解所得半焦直接作为吸附剂使用的性能．吸附实验结果表明,不经任何处理的低温热解半焦吸附亚甲基蓝的单位吸附量可以达到7．3mg／g．     

生物质与煤混烧燃烧特性研究

利用TG-DTG热分析技术对煤、生物质及二者混合物的燃烧过程进行分析,研究了煤种、生物质、生物质添加比例、升温速率及氧气流量等因素对燃烧特性的影响.结果表明,生物质的着火特性、燃尽特性和燃烧性能明显优于原煤;添加生物质可以改善原煤的燃烧特性,随着生物质添加量的增加,燃烧性能改善越显著;升温速率增加,着火特性指数和综合燃烧特性指数升高,燃尽性能降低;增加氧气流量,可以显著改善燃料的燃烧性能.     

活性炭上NO和SO2的常温吸附特性研究

通过吸附穿透曲线和吸附容量,考察了两种活性炭吸附剂在不同气氛条件下SO2和NO的常温吸附性能.结果表明,无氧条件下,活性炭对NO吸附能力较弱;有氧时,O2可促进NO在活性炭上的吸附转化;无氧条件下,活性炭吸附SO2的性能远远强于吸附NO;O2的存在均可提高两种活性炭对NO和SO2的吸附能力.预吸附NO形成的某些NOx物种可促进SO2吸附.SO2对NO的吸附有明显抑制作用.同时吸附时,SO2和NO不会单独占据同一活性中心,即SO2与NO可能有共同的吸附位,并形成新的吸附态中间产物.且比较两种活性炭的常温吸附性能,椰壳活性炭强于煤质活性炭.     

生物质与煤在CO_2气氛下共气化特性的初步研究

利用热重分析仪研究了CO2气氛下的生物质半焦、煤焦及其混合焦的反应性,结果表明,在相同条件下,木屑半焦的气化反应性明显高于褐煤半焦.且参与反应的两种半焦,其反应性均随反应速率而提高,而温度也是影响其气化活性的重要因素.研究还发现,在温度高于1 173 K的条件下,混合物半焦的气化反应性较单一组分半焦的反应性差.     

天然含助剂型固硫剂的实验研究

选取了自身含助剂的天然岩石作为固硫剂。利用其所含助剂和固硫剂均匀分布的特点。消除助剂和固硫剂的反应界面性差的问题，使助剂的助固硫作用得以充分发挥．实验从固硫剂的种类、温度、钙硫比及与传统固硫剂的对比等方面对其固硫效果进行评价．结果表明，天然含有的助剂成分对CaO固硫有较大的促进作用：铁质灰岩固硫效果最好，其次是锰质灰岩和块状灰岩，均较普通固硫剂及含添加剂的复合固硫剂固硫效果好．     

颗粒氧化锌脱硫行为的电子探针显微分析

用ＥＰＭＡ对ＺｎＯ基脱硫剂的脱硫颗粒径向硫分布行为进行了考查,结果表明,反应是在有一定厚度的区间而不是在一界面上进行,饱和产物层较难形成,说明固体扩散的存在,微晶粒子在颗粒ＺｎＯ脱硫中的作用不容忽视,否定了未反应收缩核模型对描述脱硫行为的适用性     

快速热解在高硫煤燃烧前脱硫中的应用可行性研究

分析了快速加氢热解法的脱硫试验结果,论证了该工艺方法在煤燃烧前脱硫的应用可行性问题,并与加氮热解技术进行了对比,指出煤快速加氢热解法对于某些品种的煤,对于除去其中难以用洗选和物理方法去除的有机硫是很有效的．