火电厂联合脱除SO2、NOX新工艺

针对国内火电厂燃煤锅炉治理SO2、NOX现状,提出火电厂联合脱除SO2、NOX的新工艺,介绍该工艺的系统结构、原理、流程及特点,并分析该工艺的可行性和应用前景。     

活性炭吸附/微波解吸脱除烟气中SO2的实验研究

利用微波反应器研究微波辐照功率(反应温度)、烟气流率,SO2浓度以及烟气共存成分对活性炭吸附性能及脱硫效率的影响。吸附实验结果表明,当空间流速达到900 h-1时,SO2在活性炭床的吸附容量达到27.66 mg/g;烟气流率增加,吸附容量下降;SO2浓度对吸附容量影响不明显;烟气中O2的含量为4%左右时,SO2吸附容量最大,随着O2含量的继续增加而有所下降;随着NO浓度的增加,SO2的吸附容量稍有上升又降至12.79mg/g;烟气含湿量低于6.4%时,水蒸气对SO2在活性炭床上的吸附有利。脱除实验研究表明,微波功率越高脱硫效率相应提高,NO浓度和含湿量增加脱硫效率下降。     

工业烟气SO3吸收脱除性能研究

燃用高硫煤和安装选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)装置会引起烟气中SO₃浓度增加,带来设备腐蚀与环境污染问题。分别以Ca(OH)₂和Na₂SO₃为吸收剂,通过数值模拟研究吸收剂脱除工业烟气中SO₃的性能,讨论Ca(OH)₂/Na₂SO₃:SO₃、SO₃浓度和降温历程对SO₃脱除的影响。结果表明,在SCR脱硝装置后加入2种吸收剂均能有效脱除SO₃。在烟气降温过程中,加入吸收剂后,SO₃的脱除率和吸收剂总转化率均呈现初期快速增长、后期缓慢增长的趋势。Na₂SO₃对SO₃的脱除性能明显优于Ca(OH)₂。Ca(OH)₂/Na₂SO<...     

活性焦脱除电厂烟气中SO2行为探讨

利用XPS、热天平等分析手段对活性焦表面性质及活性焦吸附烟气中SO2行为进行了研究。根据实验结果和前人的工作,探讨了活性焦脱除烟气中SO2的行为。结论如下:活性焦表面多环芳香平面层上的离域π电子系统在活性焦脱硫过程中起着主要的催化作用;H2O在活性焦脱硫过程中起着不可缺少的作用,其可以提供反应历程所需的质子,同时又赋予了SO2的还原性。     

CO2/H2O吸附分离特性研究

CO₂捕集是实现碳中和的重要技术路径。该文实验研究了298、348K的单组分CO₂和298、313K的CO₂/H₂O双组分气体,在活性炭、活性氧化铝、3A、13X中的等温吸附和动态吸附特性。基于Langmuir、LRC、Toth、DA、Freundlich吸附模型,对单组分CO₂吸附预测与实验结果进行了对比分析。研究了CO₂/H₂O吸附过程进气水蒸气含量、流量、温度对4种吸附剂的穿透曲线和吸附量的影响规律。结果表明,单组分CO₂吸附量：13X>活性炭>活性氧化铝>3A,CO₂/H₂O穿透时间随流量增大和温度升高而缩短;沸石类穿透时间随水蒸气含量增多而缩短,其他吸附剂表现相反;水蒸气含量增加会抑制CO₂吸附;3A具有较好的CO₂/H₂O吸附选择性。     

锇掺杂单层SnS2对SOF2和SO2F2吸附特性

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,研究了SOF₂和SO₂F₂两种SF₆分解气体在SnS₂及Os_n(n=1～2)掺杂改性的SnS₂材料表面的气敏响应。从吸附能、能带结构、态密度、前线轨道等方面,对比分析三种材料分别对SOF₂及SO₂F₂的气敏响应机理。研究发现,本征SnS₂对SOF₂及SO₂F₂的气敏响应特性不佳,但在Os掺杂后,掺杂处成为材料表面的活性位点,有效地提高了两种气体在SnS₂表面的气敏响应特性：Os_n-SnS₂(n=1～2)对SOF₂表现出良好的吸附效果,其中Os₂-SnS₂对SO₂F₂也...     

微波加热改性活性炭及其对SO2吸附性能的影响

在惰性气体N2氛围下,对活性炭进行不同功率的微波加热改性。通过N2吸附等温线、元素分析、Boehm滴定表征微波加热对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,分析微波加热改性对活性炭吸附烟气中SO2的影响机制。结果表明,微波加热改性降低了活性炭的比表面积和孔隙容积;降低了活性炭表面酸性官能团的数量,增加了活性炭表面碱性官能团的数量。微波加热改性提高活性炭对SO2的吸附量,归结于其对活性炭表面化学性质的影响。微波加热改性活性炭,以CO形式释放的含氧官能团分解,在活性炭表面形成活性中心,促进活性炭对SO2的吸附和催化氧化。     

燃煤发电SO2排控状况浅析

我国"富煤,贫油,少气"这一能源结构决定了燃煤发电在火力发电中的重要地位。高能耗与环境污染则是现阶段火力发电所面临的两大难题。其中SO2排控则是重要的参考指标。本文对燃煤发电中烟气脱硫的几种技术进行阐述比较,总结现有脱硫技术、装置存在的问题并提出针对性见解。对脱硫技术未来的发展趋势也做出合理的推测。     

烟气成分对燃煤飞灰汞吸附的影响

在小型固定床试验台上开展了烟气成分对燃煤飞灰汞吸附影响的试验研究。结果表明：在CO2-O2-N2的体系中,单独加入SO2,飞灰的汞吸附能力表现出与SO2的浓度有密切的关系;单独加入0~100′10-6 HCl,随着HCl浓度的增加,飞灰的汞吸附能力逐渐增加,在50′10-6左右达到最佳吸附效果,而后飞灰的汞吸附能力有所降低,但影响不大;单独加入NO,大大促进了飞灰对汞的吸附。HCl和SO2共同作用时,飞灰对汞的吸附效果要好于SO2单独存在时,但比HCl单独存在时要差一些;再加入NO后飞灰的汞吸附效率与吸附量都得到很大的提高。飞灰对Hg0的吸附是物理吸附与化学吸附双重作用的结果。     

电力行业SO2去除量驱动因素分析

为探究“十一五”期间,电力行业SO₂去除量增加的原因,找出SO₂减排工作的不足。利用对数平均迪氏指数法（LMDI）对电力行业SO₂去除量变化的主要驱动因素进行分析,将SO₂去除量变化的因素分解为末端治理效应、结构效应、技术进步效应、政策效应和投资效应。研究发现,2005—2011年,中国SO₂去除量升高主要归功于末端治理效应,其次是结构效应。在此基础上,利用偏最小二乘法构建了去除量和主要驱动因素的回归方程,以期为各级政府政策的制定和企业实现节能减排提供参考和依据。     

高效液相吸收剂同时脱硫脱硝的实验研究

采用乙二胺合钴溶液作为吸收液,在双驱动搅拌反应器内,对模拟烟气进行湿法烟气同时脱硫脱硝的实验研究。主要考察在SO2存在的条件下,SO2的浓度、温度、NO的浓度、O2的浓度和pH值等因素对NO吸收速率的影响。研究表明：气相中SO2的存在不利于NO的吸收;NO的吸收速率随乙二胺合钴浓度的增加而增大;气相中氧的存在有利于提高NO的吸收速率;NO吸收的最佳温度是50 ℃;溶液的pH值是影响NO吸收的主要因素,最佳pH值为12.9,对于高浓度的乙二胺合钴溶液,溶液的pH值对NO吸收速率的影响显著。     

烟煤煤粉及热解产物对NO的还原特性实验研究

在固定床反应器中，不同温度下将烟煤煤粉及其热解产物分别对NO进行还原性实验，研究了热解气体、焦炭以及煤粉的还原作用。结果表明，煤粉在不同温度下析出的热解气体因组成不同而具有不同的还原性。随温度升高，热解气体和焦炭的还原效果均越好。同温度下，在反应前期热解气体对NO的还原作用优于焦炭对NO的还原作用，后期则后者优于前者。煤粉对NO的还原效果均比同温度下的热解气体或焦炭的单独还原效果好，但比各自单独还原的效果总和要差，这是因为同时存在同相还原和异相还原以及二者相互竞争的影响。煤粉还原反应的前期同相还原起主要作用，后期则异相还原起主要作用。加速煤粉热解气体和焦炭的分离有利于煤粉对NO的还原。在煤粉再燃区，没有燃烧的煤粉对NO的还原贡献更大。     

TiO2掺杂石墨烯对SO2气体的气敏特性研究

气体绝缘开关设备(GIS)放电过程中产生的SO2组分,与放电故障类型和严重程度具有密切关系.探究具有优异气敏检测能力的SO2气敏传感器,可为在线监测GIS放电故障提供检测基础.基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,首先,优化了不同数量TiO2在石墨烯表面的掺杂结构,获得最优化掺杂结构;其次,让SO2气体分子以不同方式靠近本征石墨烯,计算分析SO2气体分子在TiO2-graphene表面的吸附结构、吸附能和电荷转移;最后,对比分析气体吸附前后体系的总态密度(DOS)和分波态密度(PDOS),探究SO2与TiO2掺杂石墨烯结构之间相互作用机理.研究发现,两个TiO2掺杂具有最优掺杂结构,对单个和双SO2气体分子均具有良好的吸附性能且都为化学吸附.因此,基于TiO2掺杂石墨烯材料的气敏传感器在GIS放电分解组分检测与故障诊断领域具有良好的应用前景.     

介质阻挡电晕放电去除二氧化硫的研究

工频高压下线管结构反应器可能出现局部电晕放电及气隙中稳定阻挡放电。根据V-qLissajous图形计算了放电功率。随外施电压上升,放电由电晕放电进入稳定阻挡放电,放电电流幅值达数mA,放电功率密度为数百mW·cm-3,去除SO2的能量效率可达30g/(kW·h)。实验表明,稳定阻挡放电时,较高的电压及较大的放电空间可提高能量利用率。     

电晕放电喷雾净化烟气中 NO_x 的实验研究

该文介绍用线 管极电场装置,通过电晕放电喷雾净化烟气中ＮＯｘ的实验研究。结果表明,该装置简单可行,有较高的净化率。图７参４     

气体放电光催化法去除模拟烟气中的SO2

为探讨等离子体协同TiO2光催化剂的脱硫机理,利用填充床反应器将低温等离子体技术有机结合纳米TiO2光催化技术进行模拟烟气中脱硫实验,分别研究了外加电压、气体流量和SO2初始质量浓度等因素对脱硫效率的影响。采用二次回归正交法设计实验步骤,使外加电压、气体流量和SO2初始质量浓度等因素在限定范围内达到最优组合。经拟合,当SO2初始质量浓度为535 mg/m3,输入电压为5.8 kV,气体流量为0.2 m3/h时,SO2脱除率可达87.1%。实验证明了气体放电等离子体技术与光催化技术相结合的可行性。     

基于非线性扩散模型的煤焦O2/CO2高温燃烧特征分析

偏微分质量守恒方程能够简化为一组线性方程组并用以描述煤焦的反应性,但其计算量偏大,且计算结果也不一定收敛.文中根据反应过程中煤焦孔隙率和表面积之间的非线性变化特征,利用一种逼近的方法简化和求解偏微分质量守恒方程,并最终建立在扩散控制条件下预测煤焦反应性的逼近模型.通过与Rafsanjani模型比较发现,该模型计算得到的数值比Rafsanjani模型计算得到的数值更接近实际情况.基于该模型,分析了焦作无烟煤、云浮烟煤和西阳村贫煤在不同温度下O2/CO2燃烧的特性.     

压力对SO2近紫外区吸收特性影响的实验研究

研究SO2吸收性是光谱法在线监测的基础,被测环境的压力和温度等因素对SO2吸收截面有不同程度的影响。以氘灯为近紫外光源,用0.5nm(FWHM)光谱分辨率光纤光谱仪研究了在室温300K及403K温度下从绝对压力0.01MPa至0.4MPa时SO2的吸收特性。当SO2分压不变,随外加气体N2的加入总压升高时吸收截面有所下降;当SO2分压总压同时改变时吸收截面的变化可以忽略,无波长漂移现象出现,但能明显地观察到压力展宽的影响。利用差分吸收光谱法测量火电厂烟道SO2排放浓度时,在±10kPa波动范围压力对差分吸收特性的影响可以忽略。     

硝酸氧化法脱硫脱硝的实验研究

为了控制NO和SO2的排放,利用小型鼓泡反应器研究硝酸溶液的脱硫脱硝特性.研究结果表明,随着硝酸浓度或NO浓度增大,脱硝率提高;随反应温度提高,脱硝率轻微下降;3%～5%的氧气含量下,脱硝率变化不明显,氧浓度为8%时,脱硝率达到62%;硝酸吸收SO2效率为100%,SO2的存在抑制NO的氧化吸收;添加高锰酸钾能有效提高脱硝率.因此,硝酸溶液对NO和SO2具有良好的脱除效果.