脉冲放电等离子体烟气脱硫反应器电极结构研究

采用线-板式放电反应器电极结构和纳秒级窄脉冲高压电源供电,研究了脉冲电源、电极间距、放电线分布等因素与向反应器注入能量的关系.给出脉冲放电等离子体反应器的设计原则,并通过模拟烟气脱硫试验验证,为该技术的工业应用提供科学指导.     

吸附法脱除烟气中二氧化硫的实验研究

采用改性的活性炭、沸石、累托石和粉煤灰作为固体吸附剂,研究了吸附法脱除模拟烟气中低浓度二氧化硫的可行性,比较了几种固体吸附剂的脱硫效果.研究结果认为4种固体吸附剂在吸附模拟烟气中SO2的吸附能力顺序为:活性炭＞粉煤灰＞累托石＞沸石,其中最佳吸附效果的是活性炭,其最大脱硫率可达98.71%,平均脱硫率也可达到66.58%.探索了改性活性炭脱除烟气中低浓度二氧化硫的影响因素,实验表明:空速对活性炭脱硫效果的影响较大.随着空速的增加,停留时间变短,在同样累计通气时刻,脱硫率下降;低温吸附时,随吸附温度升高,吸附量降低;但在高温出现化学反应吸附时,吸附温度高则反应速度快,脱硫效果好;此外,硝酸浸泡时间越长,活性炭吸附脱硫效果越好.     

烧结烟气脱硫反应器内烟气流动的数值模拟研究

利用计算流体力学软件Fluent对烧结烟气脱硫反应器内烟气流场进行了模拟分析以提高脱硫效率.通过改变脱硫剂喷口位置(分别为距文丘里管上端面200、500、800 mm)和烟气入口流量(3 000 m3/h和7 000 m3/h),对反应器内的流场分布进行细致的讨论.计算结果表明,当脱硫剂喷口距文丘里管上端面500 mm且烟气入口流量为3 000 m3/h时,脱硫剂与烟气的混合情况最好,对脱硫最为有利.     

活性炭纤维负载聚四氟乙烯的制备和脱硫性能研究

SO2是当前我国大气首要污染物之一,活性炭纤维作为一种新型高效吸附剂,因为具有高效性、清洁性和可循环性,在烟气脱硫领域引起了极大的重视。本文主要通过对活性炭纤维的脱硫机理的分析。通过负载聚四氟乙烯对活性炭纤维表面改性处理,模拟烟气脱硫实验验证脱硫效果。负载聚四氟乙烯活性炭纤维,实际脱硫率能提高80%。     

强电离放电烟气直接脱硫的实验研究

针对目前非平衡等离子体用于烟气脱硫的研究进展,提出了用介质阻挡强电离放电烟气直接脱硫的实验装置,并对反应器的结构、供电电源以及模拟烟气的温度、湿度、流量等对脱硫的影响进行了实验研究,证明在一定的条件下,可以不需要任何其它添加物或催化剂就可以直接将烟气中的SO2全部脱除.     

吸附法脱除烟气中二氧化硫的实验研究

采用改性的活性炭、沸石、累托石和粉煤灰作为固体吸附剂,研究了吸附法脱除模拟烟气中低浓度二氧化硫的可行性,比较了几种固体吸附剂的脱硫效果．研究结果认为4种固体吸附剂在吸附模拟烟气中SO2的吸附能力顺序为：活性炭〉粉煤灰〉累托石〉沸石,其中最佳吸附效果的是活性炭,其最大脱硫率可达98．71％,平均脱硫率也可达到66．58％．探索了改性活性炭脱除烟气中低浓度二氧化硫的影响因素,实验表明：空速对活性炭脱硫效果的影响较大．随着空速的增加,停留时间变短,在同样累计通气时刻,脱硫率下降;低温吸附时,随吸附温度升高,吸附量降低;但在高温出现化学反应吸附时,吸附温度高则反应速度快,脱毓效果好;此外,硝酸浸泡时间越长,活性炭吸附脱硫效果越好．     

线-板式脉冲流光放电脱硫反应器电场数值计算

在线-板式非热等离子体脱硫反应器脉冲流光放电机理的基础上,采用波方程进行反应器内时变电场分布计算.数值计算运用时域有限差分(FDTD)法,数值模拟结果为以后的反应器流光放电模拟及结构优化提供依据.     

烟气催化脱硫反应器化学反应的数值模拟

烟气催化脱硫反应器主要通过在含有脱硫催化剂的填料表面发生脱硫反应,实现降低出口烟气的SO₂浓度,使之达到排放标准。为了准确预测脱硫率,需要探明脱硫反应器的主要结构和操作参数对其的影响。借助于ANSYS软件,利用脱硫有效容积逐渐减少的稳态计算方法,模拟反应器内的非稳态流动和催化氧化反应,可以探明烟气SO₂浓度、空速和填料高度对脱硫率的影响,找到反应器脱硫率随时间变化及出口SO₂浓度随时间变化的规律,并通过流动模拟数据和实验结果的对比修正适合催化脱硫的计算模型。研究结果表明：在脱硫催化剂加热阶段对脱硫速率的影响较大,会使脱硫率降低;进口烟气SO₂浓度的增加会使反应器脱硫率下降、出口SO₂浓度增大;空速对脱硫率有较大的影响,过高或过低的空塔气速均不利于脱硫系统的运行;催化剂床层高度越高,脱硫率越高。因此,考虑到实际工业操作中烟气加热催化剂阶段的影响,对反应速率常数表达式进行温度修正,所得的结果可与工业试验数据很好的吻合;将实际工况中反应表面的减少简化为反应空间的减少,并将床层划分为若干个子空间,采用逐渐减少计算域催化反应总空间容积进行非稳态流动和化学反应模拟是可行的;为了达到较高的脱硫率,空速在0.2~0.3 m/s的范围内选取较为合适;催化剂填料床层高度适宜的范围为1 600~1 800 mm。这些为工程设计提供了重要的依据。     

什么是干式活性炭法

该法于1987年由日本新日铁名古屋厂最先使用,是一种干法脱硫技术.其脱硫工艺一般分为三个过程:首先烟气进入吸收塔,烟气中的二氧化碳、氧气和水蒸汽吸附在活性炭的表面.然后,在活性炭表     

烟气脱硫塔主体结构的定性优化设计

对烟气脱硫塔主体结构进行了研究,结合已有的工程设计经验,给出了确定脱硫塔主体结构尺寸的具体步骤;尤其要计算喷淋塔内传质单元数和传质单元高度,从而确定吸收高度,并讨论了影响脱硫效率的一些主要问题.结果表明,对烟气进、出口角度进行调整以及用流体计算软件模拟吸收塔内增加气流分布板后喷淋效果改善等措施,可以使塔内烟气流速分布均匀,增加了气液接触的有效传质面积,提高传质效率.     

活性炭烟气深度净化过滤器的研究

研究了以褐煤制成的活性炭为吸收剂、烟煤制成的活性炭为催化剂的活性炭烟气深度净化过滤器对垃圾焚烧烟气中有毒、有害物质的吸附规律、研究结果表明。活性炭烟气净化过滤器可以有效地吸附垃圾焚烧烟气中的SO2、HCI、NOx、PCDD／DCDF、重金属颗粒等有毒、有害物质，过滤后的烟气中SO2最大排放浓度为1．9mg／Nm^3，HCI最大排放浓度为0．85mg／，Nm^3、NOx最大排放浓度为112mg／Nm^3、CO平均排放浓度10mg／Nm^3、重金属Hg的最大浓度为15、9pg／Nm^3、重金属As、Cr、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、V的最大浓度为243、7μg／Nm^3、最小为92、6μg／Nm^3、Cd、Ti的最大浓度为16、9μg／Nm^3、PCDD／PCDF的浓度小于0．05ng／Nm^3，使垃圾焚烧产生的烟气满足环保要求，为活性炭净化过滤器在烟气深度净化中的实际提供了依据.     

CFB-FGD布袋除尘器内气固流动特性的数值模拟研究

采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)布袋除尘器内气固两相流动进行了数值模拟,分析了进口烟道结构形式、气流均布板和锅炉负荷等对改进前后布袋除尘器的流场分布、阻力特性及颗粒相流动状况的影响规律.模拟结果表明,渐扩型进口烟道和具有一定开孔率的气流均布板可很好地改善除尘器内流场分布的均匀性.与布袋除尘器原型相比,改进型除尘器内的颗粒流动更加均匀,同时灰斗积灰对颗粒相均匀分散有一定的改善作用.不考虑粉尘堆积情况下,改进型布袋除尘器总阻力损失与锅炉负荷满足二次函数关系.     

粉煤灰脱除烟道气SO2实验

以粉煤灰作为脱硫剂，采用固定床反应器，以模拟烟道气对粉煤灰的脱硫性能进行了研究，结果表明，在粉煤灰加入量为120g、含水率20％左右，对烟气流量为4L／min、SO2浓度为0．2％(体积浓度)的模拟烟道气脱硫效率可达最佳水平，脱硫率维持98％的时间可达到6min．粉煤灰对低浓度的二氧化硫脱硫效果较好，即比较适合用于锅炉烟道气脱硫．     

三段炭层吸附床联合脱除烟气污染物的实验研究

利用秸秆活性炭颗粒在三段炭层的吸附床反应器中进行了燃煤烟气脱硫、脱氮、脱汞的联合脱除实验研究。首先对实验所用炭（包括新炭和再生后炭）进行了活性炭品质分析,并讨论了烟气流经3段炭层吸附床时,脱硫脱氮段工作温度对脱硫、脱氮和脱汞效率的影响特性。实验结果表明,在所选三种工作温度中,90℃时脱硫层内以物理吸附为主,脱氮层吸附还原NOx的同时具有脱硫副反应,总脱硫效率可达98％,脱氮效率可达60％;经过冷却的烟气达到脱汞炭层时温度降到50℃,由氯化锌浸泡处理的炭层内同时发生催化氧化脱汞及汞的物理吸附,下层炭工作温度在130℃时,总脱汞效率达55％。该结果可指导干法烟气污染物的防治。     

糠醛渣及褐煤混合燃烧的燃尽特性

利用在小型流化床试验台上进行了糠醛渣、褐煤及其混合物的着火和燃尽试验。研究了不同混合比下的着火温度的确定,结果表明褐煤中加入糠醛渣后的着火温度明显发生变化。利用烟气分析仪对样品燃烧后所产生的CO2进行跟踪测量,得出各种样品的燃尽时间。在燃尽试验中考察了混合比、床层温度和粒径对燃尽的影响。结果表明燃尽时间随着床温的增加而减小,而随着粒径的增加而增加。混合比对燃尽时间的影响与其它两种因素不同,在一定混合比范围内燃尽时间随着糠醛渣的增加而减小。实验结果表明：提高床层温度、增大燃料混合比,有助于减少燃尽时间。     

燃煤过程中不同烟气组分对汞形态转化的影响

通过化学热力学平衡模拟，研究了在不同烟气温度下汞从元素态汞转化为二价汞的规律，并与小型实验结果进行了比较.数值模拟了不同的烟气组分如O2、HCl、NO、SO2对汞形态转化的影响.结果表明，O2、HCl有助于汞的转化，HCl的活性远远大于O2的活性；随着O2和HCl体积分数的增大，汞转化的起始温度和截止温度升高；SO2有助于汞的转化，尤其是在低温环境下，SO2的体积分数越大，汞的转化温度越高；NO对汞转化几乎不产生影响.利用二价汞易溶水的特点，通过将元素态汞转化为二价汞，可以利用湿法脱硫装置将其除去，从而实现汞排放的有效控制.     

Simulation of the influence of the baffle on flowing field in the anode baking ring furnace

In an anode baking horizontal flue ring furnace, the temperature distribution is one of the key factors influencing the quality of baked anode and is closely correlated with the gas flow. To understand the gas flow distribution in the flue, Navier-Stokes equation with “k-ε“ two-equation turbulence model was adopted and the simulation on the gas flow was performed. The numerical simulation results showed that the even direction of gas flow should be considered in the design of flue baffles and the gas flow distribution was really uneven in the flue in practical use. By adjusting the number and location of flue baffles rationally, the even distribution of gas flow can be improved obviously.     

烟气再循环对炉内氮氧化物生成影响的数值模拟

利用Fluent软件对某电站四角切圆燃烧锅炉有、无烟气再循环时的燃烧过程和NOx排放特性进行数值模拟。计算结果表明:有烟气再循环时,炉内平均温度分布和最大温度分布整体明显降低;炉膛出口CO2浓度有一定幅度的上升,O2浓度有了较大幅度的下降;同时NOx生成量有较大幅度降低,其数值模拟结果与试验结果基本相符。还对烟气再循环倍率和烟温等对氮氧化物生成量的影响进行了研究,并对烟气再循环倍率进行了优化数值模拟。其研究结果为烟气再循环锅炉的设计、运行提供了参考依据。     

直接接触式湿烟气余热回收热质传递数值研究

在Fluent软件中,基于欧拉-拉格朗日方法和自定义函数(UDF),构建了三维稳态模型,并在离散相模型(DPM)基础上,耦合欧拉壁膜模型(EWF)对冷凝室内湿烟气与喷淋液滴及周围壁面间的凝结传热进行数值模拟研究。研究结果表明,DPM与EWF耦合可以更精确地模拟湿烟气在冷凝室内的凝结换热;入口烟气流速越大,冷凝室高度越低,则出口烟气温度和出口烟气水蒸气体积分数越高,烟气换热效率越低,且变化幅度逐渐减缓;冷凝室高度越高,则壁面湿烟气凝结量越大,但随着入口烟气流速增大,冷凝室高度对凝结换热的影响逐渐减弱,换热效率提高幅度也明显减小。     

石灰石及盐类混合物在粉粒喷动床内的半干湿法脱硫

开发一种新型粉粒喷动床半干湿法脱硫过程。在这个过程中，喷动床为一个多相反应器。在喷动床中，二氧化硫与脱硫剂反应，脱除烟道气中的二氧化硫。实验采用石灰石作为脱硫剂，并考察操作条件对脱硫效率的影响。结果表明，脱硫效率受到几个因素的影响：钙硫比、饱和接近度、脱硫剂直径、粗粒子的静床层高度以及气体的表观流速。当石灰石粒径小于5μm、钙硫比大于1．5、饱和接近度为6℃时，脱硫效率可高于90％，而脱硫剂利用率超过60％。一些碱金属化合物可被用作提高脱硫效率和脱硫剂利用率的添加剂。实验结果表明：在喷动床烟道气脱硫过程中，添加氯化钠可显著提高脱硫效率。而且在脱硫浆料中，氯化钠与石灰石之比小于0．2时，脱硫效率随氯化钠浓度增加而增加。这个研究结果表明利用海水制备脱硫浆料成为可能。