循环捕集CO2后煅烧石灰石的硫化特性

ZEC(zero emission coal)系统中,粗煤气进入碳酸化/重整炉前需先脱除H₂S,提出利用经过多次碳酸化/煅烧捕集CO₂循环的煅烧石灰石(CaO)脱除H₂S,并研究循环碳酸化/煅烧次数、硫化温度、H₂S浓度和微观结构对循环CaO硫化特性的影响。结果表明,多次循环碳酸化/煅烧捕集CO₂后CaO仍具有较高H₂S吸收性能。前20次循环,CaO硫化转化率随循环次数增加迅速降低;20次循环后,CaO硫化转化率缓慢下降。硫化120 min后,未循环CaO的硫化转化率接近100%,而经历1、20和100次循环后CaO的硫化转化率分别为94%、81%和74%。H₂S浓度对循环CaO硫化性能影响较大。硫化温度(800～1000℃)对循环CaO的硫化性能影响较小,最佳硫化温度为900℃。随循环次数增加,CaO颗粒发生高温烧结,导致比表面积降低和20～150 nm内孔隙减少,而这是与H₂S吸收密切相关的孔隙,导致CaO硫化转化率降低。     

富氧燃烧下水蒸气对矿物捕集铬的影响

通过沉降炉煤燃烧实验及动力学模拟研究了水蒸气对Cr转化行为的作用及水蒸气对矿物吸附剂捕集Cr的影响。研究表明,CaO及Fe₂O₃在空气及富氧燃烧下均能较好地捕获Cr蒸气,石灰石的作用远差于CaO及Fe₂O₃,高岭土无论空气还是富氧燃烧下对捕集Cr均无效果。动力学模拟表明H₂O促进Cr（Ⅲ）快速转化为高价Cr蒸气CrO（OH）₂、CrO₂（OH）及CrO₂（OH）₂。富氧燃烧下H₂O抑制了CaO与Cr的反应,但燃烧灰中六价铬化合物大量增加,特别是当H₂O与CaO同时存在时,灰中43%的铬为六价铬。水蒸气促进了Fe₂O₃捕集铬化合物使其固定在灰中。富氧燃烧下水蒸气促进Cr在煤灰中富集,随着H₂O浓度由8%升高至20%,灰中铬的富集率又下降,主要由于水蒸气对CaO捕集Cr的抑制作用。     

一维火焰炉中混煤燃烧氮析出特性的试验研究

在一维煤粉燃烧试验台上,对贫煤掺混不同煤种的混煤在一维火焰燃烧过程中氮的析出特性进行了试验研究.结果表明:煤中析出氮主要以NO存在,NO2生成量很少;贫煤掺混不同煤种在相同工况下燃烧时氮释放差别较大,掺配比、氮存在形态对氮析出产物的形式和浓度有较大影响;混煤燃烧氮析出曲线一般具有双峰结构,混煤析出氮与组分单煤的加权平均有一定差异,氮析出量与混煤掺烧比例有关.     

丙酸钙高温协同脱硫脱硝的试验研究

在管式炉反应器上对丙酸钙高温条件下脱硫脱硝效果进行了试验研究。试验结果表明,煤中添加丙酸钙燃烧,硫、氮析出速率明显降低,SO2、NO排放量显著减少,1 000 ℃、按钙硫比为2的量向聊城贫煤中添加丙酸钙,单位质量煤粉SO2、NO排放量分别减少了6466%和4869%;脱硫脱硝效果受燃烧温度、煤的含硫量、钙硫比的影响;低温有利于脱硫,高温有利于脱硝;在相同钙硫比添加量下,煤种含硫量越高,丙酸钙脱硫脱硝效果越好;增大钙硫比可提高脱硫脱硝率,按钙硫比为2可以获得较为理想的脱硫脱硝率,继续添加丙酸钙,脱除效率提高不明显。     

煤粉混合杨木屑再燃脱硝特性的实验研究

利用多功能脱硝实验平台,在典型再燃脱硝工况下,研究了煤粉混合杨木屑的脱硝特性。实验结果表明：煤粉混杨木屑能提高煤粉再燃脱硝效率,在再燃比为20%的工况下,杨木屑的加入使烟煤和褐煤的脱硝率分别提高了35%和14%;混合燃料中煤与杨木屑的最佳比例为1∶1;在过量空气系数为0.6时混合燃料获得最高的脱硝效率;随着再燃温度的升高,混合燃料脱硝效率先减少后增大;混合燃料最佳再燃比和再燃区停留时间分别为20%和0.81 s。再燃比为20%的典型工况下,煤粉混杨木屑再燃脱硝效率达到58%～74%。     

生物质与煤共燃技术

对农林业废弃物、下水道污泥等生物质与煤共燃技术在燃料制备、燃尽特性、热效率、污染物排放、积灰、腐蚀等方面进行了介绍.这些生物质与煤共燃虽具有较高的积灰和腐蚀性,但其可降低CO2、 SO2、 NOx的排放,环境效益显著.     

石灰石固硫反应模型

在燃烧固硫试验系统和LCT－2型热天平上对石灰石固硫反应特性进行了试验研究．建立了石灰石煅烧与固硫反应同时进行时的数学模型,并通过试验结果的计算机处理,得到CO_2通过固硫剂颗粒的扩散系数D_(co_2)与传质系数a_(co_2).模型的合理性通过理论计算与试验结果的比较得到了验证．     

贝壳类脱硫剂的微观结构与脱硫性能研究

在流化床上对3种典型贝壳——扇贝、海螺、毛蚶以及一种石灰石进行煅烧脱硫试验研究,并利用压汞仪测定试验样品的微观孔隙结构,通过最可几孔径、孔隙率、比表面积等3个结构特征参数对微观结构进行定量分析;另外,还对试验样品的化学成分进行了分析.研究结果表明,与石灰石相比,3种贝壳的微观结构更有利于流化床脱硫反应;同样的试验条件下,3种贝壳的脱硫效率和钙利用率均高于选定的石灰石.     

湿法脱硫喷淋空塔流场数值分析

通过国际流行的商用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent及其前处理软件Gambit对湿法脱硫立式喷淋空塔的流场进行数值模拟.计算中选用k-ε模型作为计算模型,用SIMPLE算法进行计算.计算结果表明,喷淋塔的烟气入口角度对流场内烟气分布具有较大的影响,通过分析比较找出最佳角度范围.得到的结论和现场运行所出现的问题基本吻合,这说明应用k-ε模型用于脱硫塔流场的计算,从理论上对脱硫塔流场做出预报是可行的.此结果对现场运行及喷淋塔的改进具有一定的指导作用.     

白泥循环煅烧/碳酸化捕集CO2的反应特性

在双固定床反应器和热重分析仪上研究造纸白泥在循环煅烧/碳酸化过程中的CO2捕集性能。结果表明：当碳酸化温度为700 ℃时,白泥循环碳酸化转化率最高。随煅烧温度升高,白泥碳酸化转化率迅速降低。第1次循环白泥碳酸化速率和碳酸化转化率最高,5次循环后,碳酸化速率和碳酸化转化率基本不再衰减,从第5次循环到第100次循环转化率基本维持在0.21左右。白泥初始循环碳酸化转化率较低,15次循环后体现出优于石灰石的捕集CO2性能。煅烧白泥孔隙主要分布在1～10 nm,在碳酸化过程中容易被堵塞,所以初始循环碳酸化转化率较低;经多次循环后,煅烧后白泥表面孔隙结构优于煅烧后石灰石,因此白泥取得比石灰石更高的碳酸化转化率。