填料塔内相变凝结促进燃烧源超细颗粒的脱除

在填料塔洗涤器中,利用蒸汽相变原理进行了促进燃烧源超细颗粒凝结长大并高效脱除的实验研究,通过调节进口烟气含湿量及进口烟气与洗涤水的温差建立微粒凝结长大所需的过饱和水汽环境.研究了细颗粒粒径分布、进口烟气与洗涤水的温差、蒸汽添加量和液气比等对脱除效率的影响.结果表明:使烟气在填料塔内达到过饱和状态可高效脱除燃烧源超细颗粒,脱除效率随气液温差、液气比的增大而提高.在蒸汽添加量为0.08 kg/m3、气液温差为50 °C时,燃煤超细颗粒脱除效率达到81%;在相同气液温差下,增大进口烟气含湿量,可显著提高超细颗粒的脱除效率.     

湿法烟气脱硫系统对细颗粒脱除性能的实验研究

针对石灰石-石膏法、双碱法、氨法等典型湿法烟气脱硫（WFGD）工艺,在喷淋脱硫塔中实验研究了WFGD系统对细颗粒的脱除作用;采用电称低压冲击器、场发射扫描电镜、X射线衍射仪等对WFGD系统前后烟气中细颗粒的浓度、粒径分布、形态、元素及物相组成进行了测试分析,考察了脱硫剂、液气比对WFGD系统脱除细颗粒性能的影响,并进行了利用蒸汽相变原理促进细颗粒凝结长大并高效脱除的实验研究。结果表明,脱硫剂对WFGD系统脱除细颗粒的性能具有重要影响,由于形成无机盐气溶胶细颗粒,采用CaCO₃、NH₃·H₂O脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除效果明显不及Na₂CO₃脱硫剂和水洗涤,且颗粒形貌特征及元素组成发生明显变化;除NH₃·H₂O脱硫剂外,液气比对WFGD系统脱除细颗粒的影响不明显;在脱硫塔进口烟气、塔内脱硫液进口上方添加适量蒸汽建立蒸汽相变所需的过饱和水汽环境可显著促进细颗粒的脱除。     

蒸汽在细微颗粒表面异质核化研究进展

总结了蒸汽在细微颗粒表面异质核化理论的发展与实验研究状况,将异质核化理论归纳为经典异质核化理论、密度函数理论、分子动力学Monte Carlo理论,分析了这3种理论的特点。结合蒸汽相变技术在控制燃烧源PM2.5排放上的应用,指出进行过饱和蒸汽在燃烧源PM2.5表面异质核化研究的意义与方法。     

利用阻垢分散剂减少磷酸过滤系统氟硅酸钾（钠）结垢

鉴于湿法磷酸生产过滤系统中氟硅酸钾（钠）垢的形成机理与工业冷却水循环系统中碳酸钙、硫酸钙垢相近,研究采用冷却水处理中的阻垢分散剂来减少其结垢,结果表明,将聚羧酸（盐）和有机膦酸复配后使用,可提高阻垢性能,所选取效果较佳的6种在其最佳用量下,对湿法磷酸过滤系统中氟硅酸钾（钠）的阻垢率可达50%-60%,甚至更高,且对过滤强度、磷得率没有不利影响,有应用价值,值得推广。     

湿法脱硫协同蒸汽相变脱除燃煤PM_(2.5)的试验研究

对燃煤细颗粒在湿法烟气脱硫(WFGD)系统中的脱除效果进行了试验研究.通过向塔内添加蒸汽以促进细颗粒的凝结长大,实现脱硫过程协同脱除燃煤细颗粒,并分析了不同操作参数对细颗粒和SO2脱除效率的影响.结果表明:在常规湿法烟气脱硫过程中,PM10的质量浓度脱除效率较高,约为55%,而PM2.5质量和数量浓度脱除效率很低;通过在洗涤塔内添加蒸汽,可以有效提高PM10和PM2.5的脱除效率,脱除效率随液气比的增大而提高,特别是数量浓度的脱除效率;燃煤细颗粒的脱除效率随塔内烟气过饱和度的增大而提高,而脱硫效率几乎不受塔内过饱和度的影响,均能稳定在75%左右;随脱硫塔入口烟气温度的升高,细颗粒的脱除效率降低.     

湿法烟气脱硫系统的脱汞性能研究

通过测量湿法烟气脱硫(WFGD)系统进出口烟气中汞的浓度,考察了采用NH3·H2O、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、CaCO3等5种脱硫荆时系统的脱汞性能,并在脱硫液中添加KMnO4,Fenton试荆、K2S2O8/CuSO4、Na2S进行试验.结果发现:燃煤烟气中气态总汞主要成分是单质汞,二价汞所占比例不超过40%;常规WFGD系统能高效脱除烟气中的气态二价汞(Hg2+),脱除效率高达81. %～92.60%,而对气态总汞的脱除效率仅为13.27%～18.26%,经WFGD系统后单质汞略有增加;脱硫剂种类对脱汞效果影响不明显,提高液气比有利于提高WFGD系统的脱汞效率;KMnO4、Fenton试剂、K2SzO8/CuSO4和Na2S等添加剂均可提高脱汞效率,但不同添加剂的效果有所不同,其中Na:S效果最为显著,脱汞效率最高可达67%.     

硫酸钾在氨介质中的结晶动力学研究

采用MSMPR结晶器研究了不同温度和氨浓度下K2SO4饱和水溶液在氨水中结晶及KCl与CaSO4在氨水中反应的结晶动力学.借助粒数平衡原理得到K2SO4在氨介质中的晶体成核速率与生长速率、悬浮密度的关联式1)氨水中结晶B0=7.012×103G-0.237Mt-0.475;2)反应结晶B0=7.867×102G-2.614Mt-0.482.用扫描电镜观察晶体形态发现K2SO4在氨介质中的晶型由水溶液中的正交棱柱体变为长方体.其结果可为浓氨介质中石膏转化制硫酸钾工艺中结晶器的设计与放大提供基础数据.     

基于AFM的Si纳米结构的加工

介绍了通过使用原子力显微镜,在H钝化Si(100)的表面局部阳极氧化反应的表面氧化图案上刻写的纳米级Si结构加工。这种氧化图形可被用作Si的可选择性蚀刻工艺的掩膜。带有临界特性的小到30nm的边门Si场效应晶体管也通过这种方法加工。     

脱硫废水在热烟气环境中的蒸发特性及其产物特性研究

针对旁路烟道旋转喷雾干燥技术和主烟道蒸发技术,开展了脱硫废水蒸发干燥过程及其产物特性的分析对比研究,比较了两种工艺过程中脱硫废水蒸发特性,并对脱硫废水蒸发产物的表面结构特性进行了研究,考察了Cl元素的迁移分布特性及其对后续除尘系统和粉煤灰资源化利用的影响。结果表明:氯离子浓度增大,蒸发效果会随之降低,pH值则对其影响不大,旋转雾化条件较之于主烟道蒸发效果好;两种工艺下蒸发干燥产物表面粗糙,烟道出口S元素含量增加明显,Ca、Mg、K等元素略有增加,蒸发后产物大致相同,由于温度的不同,旋转雾化条件主要是以莫来石、SiO_2、Al_2O_3、 KCl、MgSO_4、CaSO_4·0.5H_2O为主,主烟道蒸发则是以莫来石、SiO_2、Al_2O_3、KCl、MgSO_4·H_2O、CaSO_4·0.5H_2O和CaSO_4·2H_2O等为主;废水中氯离子浓度对氯元素以HCl形式进入烟气影响不大,而碱性脱硫废水则可以有效抑制其以HCl形式析出。     

化学与湍流团聚耦合促进燃煤细颗粒物团聚与脱除

将化学团聚与湍流团聚技术耦合，实验研究了燃煤细颗粒物在化学与湍流团聚耦合作用下的团聚与脱除效果，以及颗粒物浓度、烟气温度、团聚液喷入量与烟气流速等因素对细颗粒物团聚与脱除效果的影响规律。结果表明，典型工况下化学-湍流耦合团聚能够进一步促进细颗粒物团聚长大以及静电除尘器对细颗粒物的脱除，其作用效果优于单独的化学与湍流团聚。随细颗粒物浓度的升高，团聚与脱除效率均逐渐下降，分别由49.2%与96.7%下降至35.3%与88.2%。随烟气温度与团聚液喷入量的增加，细颗粒物团聚与脱除效率均先升高后降低，并在180℃与12 L/h处达到最高值，团聚与脱除效率分别为44.7%与94.8%。随烟气流速的增加，细颗粒物团聚与脱除效率均逐渐升高，分别由30.5%与86.3%升高至50.2%与97.5%。