黄陵煤灰自身固硫的微观特性分析

利用XRD、氮吸附仪和SEM分析了黄陵煤灰自身固硫渣样的微观结构.发现800℃下渣样中CaSO₄和BaSO₄含量达到8.5%、CaCO₃和CaO含量达到4.9%,渣样表面由许多7.5～15μm的块状颗粒组成,其表面又含有一些0.7～1.5μm的纽扣状层片结构和孔隙.但1200℃下因热力分解和高温熔融,渣样中不再存在CaCO₃、CaO、CaSO4或BaSO₄晶相,渣样表面由少量30μm左右的大块颗粒组成,其表面又含有一些3～5μm的小块颗粒,带有明显烧结胀大和高温熔融的痕迹.1200℃下渣样的孔隙参数比800℃时急剧减少.     

基于无模式法推断石灰石分解机理新方法

提出一种基于无模式法推断反应机理函数的新方法。首先分析反应发生的过程,对机理函数作初步筛选;然后采用Popescu法通过函数拟合的线性相关度对机理函数作进一步的推断;最后采用单个扫描速率的微分法与等转化率法相结合的方法,以活化能为判据确定最概然机理函数。此方法可以从根本上消除动力学补偿效应的影响,而且计算过程中几乎没有作任何假设和近似处理,多重扫描速率法也可以减小微分计算所带来的误差。以活化能作为反应机理最终的判据,可以对机理函数进行明显的区分,避免了仅依赖函数拟合线性的微小差别进行判断的问题。因此,此方法得到的结果是可靠的。采用热重分析技术对3种石灰石分解反应进行研究,结果表明相界面反应控制的收缩圆柱体模型是石灰石分解的最概然机理函数,进一步证明了此方法的可行性。     

混煤热解过程中的表面形态

以管式电炉为热解室,改变热解终温,在惰性气氛下对无烟煤与烟煤的混煤进行快速加热条件下的热解。采用低温氮气吸附方法研究混煤焦表面形态的变化规律。通过对吸附等温线的分析,表明煤焦具有连续、完整的孔隙结构,无定形孔的存在使得吸附迴线存在不闭合的状态。随着热解终温的升高,混煤焦的比表面积先增加后减小;随着烟煤掺混比例的增加,混煤焦的微孔容积和表面积也先增加后减小,A1B2混煤焦具有最大微孔容积和表面积。对煤焦孔隙的分形研究发现煤焦孔隙分形维数与微孔结构关系密切。混煤焦表面形态的变化规律体现了混煤热解的独立性以及相互作用。     

一种基于Zn/ZnO的新型煤气化系统理论能效分析及其环境性能评估

本文以基于Zn/ZnO的两步式热化学循环为基础构建了一种新型的煤气化系统。该系统流程主要由两步构成：首先煤与ZnO在高温下发生吸热反应,气化生成CO气体和锌蒸汽。锌蒸气经冷凝后自动从混合气体产物中分离出来被送入下一步反应中与水发生放热反应,生成氢气和ZnO固体。ZnO又可被回收进行第一步反应。本文在设计第一步反应供热系统时分别考虑了煤部分氧化自热和太阳能加热两种方式,并对基于这两种加热方式的新型煤气化系统分别进行了理论能效评估和环境性能评估。评估结果显示：自热式煤气化系统的理想热效率和火用效率分别达到了89％和80％;而按现有太阳能加热系统的热效率计算,太阳能加热式煤气化系统的整体理想热效率和火用效率最高分别可以达到67％和66％。从环境性能上来看,太阳能加热式煤气化系统远远优于自热式系统,前者的CHR（产CO与产H2比）不到后者的1/6。     

臭氧氧化烟气脱硝制硝酸的试验研究

将含NO的模拟烟气用臭氧氧化后进行洗气,在脱硝过程中制得硝酸.在100～160℃模拟烟气温度范围内,O3与NO3浓度是影响气液反应HNO3生成的重要因素.臭氧与NO的物质的量比(O3/NO)在1.5以上为宜.高的O3/NO物质的量比和低的模拟烟气温度,利于反应生成NO3和提供较高体积分数的O3进行气液反应,促进HNO3的生成,抑制亚硝酸的生成.试验中在模拟烟气温度120℃下,O3/NO物质的量比为1.5和2时,硝酸产率分别为70.5%和88%.随着在气相反应器中停留时间的延长,O3与NO3的浓度降低,HNO3产率下降,HNO2生成上升.吸收液的酸度对HNO3生成的影响并不明显,在pH值1.5～2.5时,硝酸的产率比pH值等于7时降低3%～4%.     

四甲基硅烷燃烧法制备气相白炭黑的研究

介绍了以四甲基硅烷为原料,采用气相燃烧的方法制备超细白炭黑的新工艺。探讨了火焰构型、四甲基硅烷给气速率、甲烷给气速率、氧气给气速率、载气(氮气)通气速率等反应条件对产物的理化特性的影响。结果表明,前驱体浓度、初级颗粒在火焰中停留时间和火焰温度是影响白炭黑颗粒粒径大小的主要因素,前驱体浓度大、火焰中停留时间长、火焰温度高、产物粒子粒径越大。通过调节适量载气,可以很好地控制白炭黑粒径大小,使其粒径分布更均匀,成功制取粒径为9.46nm的超细白炭黑。并指出二氧化硅纳米颗粒在扩散火焰中经历化学反应、成核、凝并及团聚等几个主要过程。     

活性污泥分离混合菌的光合产氢特性分析

对从沼气池活性污泥分离出以多种光合细菌为主的混合菌种与纯菌种沼泽红假单胞菌Rh.Palustris Z02进行了光合产氢的实验研究,并利用修正的Gompertz方程进行产氢动力学分析.结果表明,混合菌种比纯菌种的光合细菌表现出更高的产氢能力和更好的稳定性.尤其在对蔗糖和可溶性淀粉的利用上,混合菌种对这两种碳源的利用比较充分,产氢率分别为3.47mol H2/mol蔗糖和6.68mmol H2/g可溶性淀粉,氢气含量分别为83.30%和76.06%,气相中没有甲烷气产生.而纯菌种Rh.Palustris Z02产氢率分别只有0.49mol H2/mol蔗糖和1.95mmol H2/g可溶性淀粉.混合菌种的产氢条件较肋Rh Palustris Z02更为宽松,以乙酸钠做碳源为例,混合菌种在温度20～40℃,pH=5～8时产氢较好,甚至在pH=5.0和9.0时,仍有微量氢气产生.而纯菌种Rh.Palustris Z02仅在25～35℃产氢较佳,在20℃仅有微量产氢(0.23mol H2/mol乙酸钠),产氢pH范围6～8,光强产氢范围同混合菌种相似,但是产氢率低于混合菌种.     

煤高温燃烧除氟脱硫添加剂研究

介绍在煤的高温燃烧过程中同时消除氟化物和硫化物的方法,及对其的实验研究和理论机 探讨。开发了几种以钙基废弃物为基本料的高温添加剂,在添加量５％下,达到５７％￣７５％的除氟率和３１％￣４２％的脱硫率,表明这种高温燃烧除氟脱硫技术简单实用,价格低廉。     

煤粉直接点火燃烧器技术及其进展

煤粉直接点火燃烧器应是我国电站煤粉锅炉燃烧器改进的主要方向,提出把直接点火技术与稳燃技术结合设计直接点火燃烧器的思路,对该类燃烧器做了较合理的分类。指出了少油煤粉直接点火燃烧器及无油煤粉直接点火燃烧器两大系列燃烧器发展状况及存在的问题,并指出目前应大力开发无油煤粉直接点火系列燃烧器,对电站锅炉煤粉直接点火燃烧器的研究有指导意义。     

聚球藻自相发酵产氢研究

研究了培养基的pH值、盐度和氮源等对聚球藻生长及自相发酵产氢的影响。发现聚球藻在弱碱性时(pH=7.5~8)不能正常生长,当pH值高于8.5时藻才能实现富集,当碱性进一步增强到pH值9.5时藻生长状态最佳。收获藻液置于黑暗厌氧条件下利用自身氢酶进行自相发酵产氢,单位干重的产氢量达到22.25mL/g。聚球藻无法适应高盐度环境,在盐度较低情况下(0.154 mmol/L)才能迅速生长,得到自发酵产氢最大值为25.68 mL/g。加入无机氮源能明显提高聚球藻的生长速率及生物质产量,但对随后产氢效果有抑制作用。