燃煤烟气中痕量元素的形态及其分析方法

介绍煤燃烧过程痕量元素形态的分析方法：化学热力学平衡分析和化学反应动力学模型分析。以Hg为例，描述了痕量元素化学反应动力学模型的建立、发展和完善过程，指出了煤燃烧过程中痕量元素形态分析的若干研究方向，并给出了部分痕量元素在烟气中的形态分布。     

污泥中脂肪族硫低温热解下含硫气体的释放特性

在N2气氛下,对空干基污泥进行了低温热解实验,共检测到5种含硫气体,分别是H2S、SO2、CS2、COS和CH3SH,其中H2S、SO2及CH3SH是主要成分.通过XPS测定污泥样品和焦中各形态硫的变化,发现热解温度低于350,℃时,主要是脂肪族硫分解,其他形态硫变化不大.在此基础上,向污泥中添加了两种脂肪族有机硫,以研究脂肪族硫对含硫气体释放的影响,添加后,发现H2S的释放量剧烈增大,SO2和CH3SH的增加量相对较少,同时H2S释放量的增加促进了COS和CS2的生成.     

不同制焦气氛下H-form煤焦特性

选用Loy Yang褐煤和大同烟煤,破碎、研磨、筛分、酸洗得到H-form煤粉,研究N2气氛和CO2气氛下所制煤焦的结构特征及其在21%O2/79%Ar、21%O2/79%N2、21%O2/79%CO2气氛下的燃烧特性.结果表明,同阶Hform煤粉在N2气氛和CO2气氛下制焦,CO2气氛下煤焦C/H、C/O降低,表面有气化反应痕迹,微晶结构相对趋于有序化.烟煤煤焦着火温度随载气定压比热增大而升高,褐煤煤焦则不明显.烟煤煤焦在21%O2/79%Ar下燃烧反应活性最好,在21%O2/79%CO2下最差,且差异明显;褐煤煤焦的趋势与烟煤煤焦的相同,但无明显差异.     

考虑辐射传热的自适应化学理论数值计算

通常实际湍流火焰中不同燃烧区域的化学反应特性大不相同，且辐射在热传递过程中扮演了非常重要的角色.采用辐射模型离散坐标DO法来完善自适应化学理论.基于详细化学反应机理，在不同区域使用不同的简化反应模型来进行化学项的求解.针对甲烷/空气预混火焰，对其燃烧行为进行了合理的重现，考虑辐射模型之后的计算结果与试验结果吻合得更好.     

Hg/O/H/Cl系统中汞的氧化动力学研究

控制燃煤锅炉中Hg的排放已经越来越被电力行业所关注，已有数据表明气相排放的和残留在飞灰中的Hg的变化范围很大，引起这种变化的原因还不清楚，在尾部烟道附近，Hg以元素态和HgCl2蒸汽形式存在，已知其中HgCl2更容易从烟气中脱除，为了更好地控制Hg的排放，必须了解燃烧过程中Hg的反应产物以及各浓度与时间的关系，即Hg的反应动力学机理，文中首先采用化学热平衡分析的方法研究了烟气中前量元素汞的形态和分布，继而提出了Hg/O/H/Cl系统的氧化动力学模型，后者与前者进行了对比，并与Mamani-Paco等人的实验结果进行了比较，取得了令人满意的结果。     

节能灯用溶胶——凝胶法γ-Al2O3保护膜的研究

将溶胶——凝胶法制备的纳米级γ-Al2O3与水和少量稳定剂混合,经过砂磨机的高速剪切的作用,得到分散性好和稳定的γ-Al2O3浆料。将该γ-Al2O3浆料涂覆于载玻片上,形成γ-Al2O3保护膜。通过对γ-Al2O3保护膜SEM观察,以及可见光透过率等分析测定,结果表明,料浆经三次循环研磨时,γ-Al2O3粒子分散性好,保护膜结构致密,平整,可见光透过率达到100％,可用于节能灯保护膜。     

煤燃烧过程中痕量元素排放的研究现状

该文对煤燃烧过程中痕量元素排放的国内外研究现状进行了综述.描述了煤中痕量元素的含量分布,并大致按含量的不同将它们分为4类,即>50μg/g,10-50μg/g,1-10μg/g,<1μg/g;总结了燃烧气体与固体产物中痕量元素的形态、分布与富集特性,包括飞灰中痕量元素的尺寸分布、痕量元素在亚微米级微细颗粒中的富集、易挥发痕量元素的气相排放、煤及燃烧废物中痕量元素的迁徙及浸洗特性等;阐明了燃烧过程中痕量元素形态转变的机理是高温下蒸发的金属在下游低温区成核或凝结,这些元素与飞灰颗粒一道形成悬浮烟雾,上述已蒸发组分向固态或液态形式的转变决定了痕量元素最终的变形和分布行为;最后,文中简单介绍了痕量元素的控制方法和技术并探讨了痕量元素研究的若干方向.＃     

煤热解过程中FeCl3对氮分布规律的影响

通过水平管式炉中对贵州六枝煤的实验,研究了在不同热解气氛下FeCl,的添加对煤粉热解过程中氮分布规律的影响。FeCl3添加方式包含两种,一种是物理混合,另一种是煤样与FeCl3的水溶液混合。热解气氛有N2,CO2和Ar。用CO2作为热解气体是为了研究在富氧条件下高浓度CO2对热解过程中氮分布的影响。实验结果发现,在1273K温度下,Ar为热解气氛下,酸洗煤添加FeCl,会抑制HCN的生成。但是在N2气氛下,HCN生成量却增加,这是由于高浓度的N2抑制了FeCl3的催化作用。在CO2气氛下,HCN的量明显降低,这是由于在CO2气氛下FeCl3不仅促进挥发分的二次分解,还促进了焦氮的转化。在Ar和N2气氛下热解时,两种FeCl3的添加方式均能大幅度地降低NH]的生成,在CO2气氛下没有测到NH3的量。     

水热碳化温度对污泥有机氮固液相迁移转化路径影响研究

利用污泥与大豆蛋白研究了不同温度下水热碳化过程中有机氮迁移转化路径和规律,氮元素全过程平衡分析结果表明随着水热碳化温度由150℃升高至240℃,焦炭中残留的氮占污泥总氮比例由68.9%下降至29.8%,焦油中由4.2%升高至35.0%,水溶液中则由18.8%提升至30.4%,含氮气体释放量低于0.02%。原污泥中蛋白质主要转化路径为通过分解转化和水解反应依次产生焦油态胺类、水溶性有机氮、NH₃和NH{}_{\mathrm{4}}^{+},反应程度随温度上升而加深。胺类在高温下通过美拉德、曼尼希等反应形成较稳定的吡咯、吡啶等杂环氮。焦炭中残留的含氮物质包括未分解的蛋白质、杂环氮以及季氮和少量腈类;焦油中的含氮物质为胺类氮和杂环氮,无腈类氮出现;水溶液中以有机氮为主,其次有大量NH{}_{\mathrm{4}}^{+};释放的含氮气体主要为HCN。     

二次反应最小条件下聚氯乙烯塑料脱氯过程的实验

采用金属网反应器对PVC热解过程中温度范围300～800℃、升温速率1～1000 K·s^-1、停留时间0～120 s的热解气体释放特性开展了实验研究.并基于EPA-26A标准对热解气中HCl和Cl₂进行了检测.结果显示,HCl和Cl₂的产率均随着温度的升高、停留时间的增长而有所提高.降低升温速率能够提升气态产物总体产率但没有改变含氯气体的总体分布.热解实验中气态产物均以HCl为主,并伴随有少量的Cl₂生成;该结果也证实了在PVC热解脱氯过程中大量含氯自由基的存在,进一步证实了PVC热解过程遵循的是自由基链反应机理.此外,通过对PVC热解焦样的分析进一步发现PVC热解第一阶段链反应终止时的分子更接近于直链多烯烃结构而非聚合环状结构,环化反应在该阶段并未发生.