不同锂源制备正硅酸锂及其CO_2吸附特性

选取了3种锂源化合物LiNO_3、Li OH和Li_2CO_3与石英在固相合成法下制备正硅酸锂(Li4Si O4).采用X射线衍射仪、环境扫描电子显微镜和热重分析仪对3种锂源合成的Li_4SiO_4进行了表征,并在固定床台架上进行了CO_2循环吸附/脱附的实验研究.结果表明,相比于Li_2CO_3,LiNO_3和Li OH作为锂源降低了合成反应所需温度.在低浓度CO_2(15%)气氛下,样品吸附量与颗粒微观形貌有直接关系.LN700和LH700原样颗粒呈多孔状,由更小颗粒团聚而成,二者初始吸附量较高,而经过15次CO_2吸附/脱附循环后,LN700颗粒比表面积增大到原来的2.6倍,虽孔隙塌陷,吸附效率没有明显降低;而LH700颗粒比表面积大大降低,表面烧结,吸附量仅为初始值的20%,.LC800颗粒比表面积15次循环前后略微降低,吸附量亦稍有降低.     

燃煤O2/CO2循环燃烧过程中SO2与NOx协同脱除的中试研究

由于温室气体影响导致的全球变暖和气候变化日趋严重,温室气体CO2的捕集和封存作为一个缓解气候变化潜在的技术越来越引起全世界的关注。O2/CO2循环燃烧被认为是一种效率高、风险小的CO2捕集方式。该文采用高硫(2.235%)的贫煤,在0.3 MW中试台架上,对O2/CO2、O2/CO2喷钙和O2/CO2循环燃烧喷钙等3种工况进行了SO2和NOx协同脱除的研究。以空气气氛下的燃烧排放作为基准。研究表明：在高CO2气氛下,喷钙脱硫的效率得以显著提高,同时NOx的脱除效率也有明显提高;在O2/CO2 循环燃烧喷钙的工况下,脱硫效率达96%,脱硝效率达89%,尾部烟气中SO2、NOx排放满足国家火电厂大气污染物排放标准的要求。     

燃煤电厂醇胺化学吸收法捕集和封存CO2全生命周期碳排放分析

运用生命周期评价(LCA)方法对采用醇胺溶液(MEA)吸收CO2的2×300MW燃煤电厂CO2捕集和封存(CCS)技术改造过程进行了系统地分析,分别计算了系统建设、运行及退役,应用MEA吸收CO2、对CO2压缩并管道运输和地质储存等各阶段的CO2排放量.结果表明:全生命周期内采用MEA化学吸收法CCS技术改造后的燃煤电厂CO2的直接减排率可达86.24%左右,CCS系统全生命周期CO2排放量为960.93 t/d;电厂发电运行过程与CCS系统运行的CO2排放量在全生命周期排放中占较大比重,分别为46.96%和47.62%左右;采用MEA技术捕集CO2并进行封存的成本约为23.80～44.90美元/t.     

各向同性湍流中颗粒弥散的直接数值模拟

对三维气粒两相各向同性湍流进行了直接数值模拟以研究悬浮在其中的颗粒的运动.重点考察了颗粒惯性对颗粒和颗粒所见流体速度的自相关以及颗粒弥散特性等的影响.颗粒的Lagrangian积分时间尺度随颗粒惯性单调增加,颗粒所见流体速度的Lagrangian积分时间尺度保持相对稳定;当颗粒的弛豫时间尺度与流体的Kolmogorov时间尺度相当时,流体Lagrangian积分时间尺度有较大偏离.当颗粒的惯性很小时,颗粒扩散随惯性增大而增强,但当颗粒的惯性大于一定值时,颗粒的扩散性反而减弱,局部富集明显时颗粒扩散系数最大,此时颗粒的涡扩散系数可比流体的高约30%.τ_p/τ_k≈1.0的颗粒的浓度场显示,由于局部富集效应颗粒倾向于集中在低涡度高剪切的区域.     

条件矩模型对CH4-空气扩散燃烧及其NOx生成的数值模拟

采用Bilger提出的条件矩模型 ,在考虑辐射热损失的情况下对CH₄-空气湍流射流扩散燃烧及其NO_x生成进行了数值模拟 .对于湍流流动和混合分数场采用k -ε - f - g模型 ,对于组分浓度场采用条件矩模型的抛物线型方程 .将模型的模拟数据与美国Sandia国家实验室的实验数据对照结果表明 :条件矩模型能够很好地预报出湍流扩散燃烧的速度场、温度场和主要组分 (CH₄、CO₂ )浓度场 ,对NO的浓度场的预报结果与实验值的发展趋势相一致 ,偏差尽管大些但可以接受     

煤燃烧过程中硫分析出规律的研究进展

对煤中硫分的存在形态及各种形态硫分的材出规律进行了综述,探讨了煤种、工艺条件对硫析出的影响,分析了在燃烧过程中不同形态硫的析出温度。     

Ti基CO2光催化还原及其影响因素研究进展

综述了Ti基CO2光催化还原的研究进展,简要介绍了近年来用于光催化还原CO2的Ti基催化剂,包括纯TiO2催化剂、金属掺杂TiO2催化剂、非金属掺杂TiO2催化剂、共掺杂TiO2催化剂、Ti基纳米复合催化剂、有机光敏化剂修饰TiO2催化剂及其它TiO2催化剂等,比较了各类TiO2基催化剂光催化活性,介绍了其相应的反应机理及优缺点,讨论了光照时间、反应温度、CO2分压力、H2O和CO2摩尔比、光反应器等因素对光催化活性的影响。通过综合运用多种改性措施,开发高效Ti基催化剂并优化反应系统以提高光催化反应活性及光利用率将会成为CO2光催化还原领域重点研究内容与发展趋势,最后展望了利用该技术光催化还原工业烟气,尤其是富氧燃烧烟气的潜在应用前景与挑战。     

基于格子波尔兹曼气固两相流模型的清洁纤维捕集颗粒过程模拟

格子波尔兹曼(Lattice-Boltzmenn,LB)格子气(Latticegas automata,LGA)气固两相流模型基于同一套格子描述流体微团与离散颗粒的运动特征,具有可捕获离散相的脉动行为、便于处理复杂和动态边界条件等优点。但现有LB两相流模型尚只能定性描述颗粒行为特征,该文通过求解颗粒在曳力、布朗力等作用下的速度和位移,建立颗粒在格子点间迁移概率的理论模型,定量描述两相流的细节特征。利用此LB两相流模型对圆柱清洁纤维在单个机制(布朗扩散、拦截或惯性碰撞)主导下的捕集颗粒过程进行数值模拟,研究不同纤维体积分数下系统压降变化、及不同机制主导下颗粒捕集经历和总体捕集效率,模拟结果与现有理论或经验公式定量吻合,可为深入理解纤维捕集颗粒的内部特征、发展更合理的颗粒捕集模型等提供依据。     

模拟烟气中硅灰石矿物碳酸化隔离CO_2的实验研究

对模拟非分离烟气条件下硅灰石直接矿物碳酸化进行了实验研究,考察了温度、压力及SO2的加入等对矿物碳酸化吸收CO2效率的影响。实验结果表明:在一定的温度和压力条件下,硅灰石可以对非分离烟气中的CO2进行直接碳酸化隔离,降低现有电厂CO2排放;不含SO2模拟烟气条件下,反应温度从80℃提高到200℃,硅灰石碳酸化转化率从19.5%增加到30.2%,反应压力从2MPa提高到6MPa,硅灰石碳酸化转化率从18.7%增加到28.8%;SO2的存在不利于较高温度下硅灰石矿物碳酸化固定CO2,平均降低5%;在模拟烟气条件下,4MPa、200℃时反应60min得到最高矿物碳酸化效率为30.2%。     

不同粒径煤粉在O2/CO2气氛下的燃烧特性

用TG研究了不同粒径煤粉在空气和O2/CO2气氛下的燃烧特性,对比分析了两种气氛下不同粒径对煤粉特征温度和特征指数的影响情况.结果表明,O2/CO2气氛下,粒径对煤粉燃烧的影响要大于空气气氛,且挥发分含量越高的煤种其影响越大.相比空气气氛,O2/CO2气氛下煤粉的燃烧特性随粒径变化会呈现较大的波动性,且随着煤种挥发分含量的增加,小粒径段煤粉的波动性增强.可以通过提高氧浓度来减少燃烧波动的影响.