负载型MnOx/Al2O3催化剂低温下脱除烟气中单质汞特性

针对燃煤烟气中单质汞(Hg0)因不溶于水很难去除的问题,以浸渍法制备的负载型MnOx/Al2O3为催化剂,在固定床实验台架上,考察前驱体、负载量、煅烧温度、反应温度和烟气成分对Hg0的催化氧化影响;采用N2吸附/脱附、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征。结果表明,硝酸锰浸渍催化剂的脱汞效率优于醋酸锰浸渍催化剂,催化剂的主要活性成分为MnO2;MnOx的表面形貌和存在形态是硝酸锰浸渍催化剂脱汞性能优于醋酸锰浸渍催化剂的主要原因。较低负载量下,前驱体对脱汞效率的影响较大;随着负载量的增加,其差异逐渐缩小。MnOx/Al2O3催化剂的最佳反应温度和煅烧温度分别为150 ℃和400 ℃。烟气中的O2能够补充催化剂消耗的晶格氧,促进Hg 0的催化氧化;NO,SO2和H2O均对脱汞产生抑制作用,其中SO2的抑制作用最大,H2O次之,NO最小。     

生物质颗粒孔隙结构在热解过程中的变化

利用氮气等温吸附/脱附法（-196℃）和扫描电镜（SEM）等研究了热解过程中生物质颗粒孔隙结构的演化规律,并用分形维数来描述焦颗粒内部孔隙表面形态的复杂程度。结果表明,热解温度对生物质焦的孔结构和表面形态有显著影响。热解过程中孔网络结构在发生演变,孔的形状发生了一定变化,且孔径有先变小后变大的趋势。高温导致焦颗粒发生塑性变形,使得孔隙扩大和孔表面更加光滑。随着温度的升高,生物质焦的BET比表面积先增大后减小,500℃以前,孔容积的变化规律与比表面积相近。通过分形FHH方程回归得到的分形维数能较好地表征颗粒内部孔隙表面的分形特征。其分形特征与热解温度密切相关,分形维数的变化与BET比表面积有一定关联。     

Ag/BiOI光催化剂湿法脱除烟气中气态单质汞性能及机理

采用沉淀-光还原法制备了不同Ag含量的Ag/BiOI可见光催化剂,利用XRD、N₂吸附-脱附、SEM、TEM、XPS、DRS、光电流和ESR对其物化结构进行表征,在湿法鼓泡反应器脱汞装置上考察了Ag负载量、光照、SO₂和NO对气态单质汞（Hg⁰）脱除性能的影响。结果表明,与BiOI相比,Ag添加后光催化剂的脱汞效率大幅提高。当Ag负载质量分数为2%时,Ag/BiOI催化剂的脱汞效率高达98%。荧光灯辐照对Ag（2%）/BiOI催化剂的高效脱汞至关重要。与NO相比,SO₂对脱汞效率的影响颇为明显。与BiOI相比,Ag（2%）/BiOI中BiOI的边缘出现较多的Ag微颗粒,且Ag颗粒分散度较好;Ag的添加可以提高BiOI表面的化学吸附态氧含量和增强BiOI在可见光波段的吸收能力,有利于其高效脱汞。机理分析表明,超氧阴离子自由基（^•O₂^-）和空穴（h⁺）在光催化脱汞过程中起主要作用。     

燃煤烟气中脱汞吸附剂的性能实验研究

利用制备的壳聚糖吸附剂在一维煤粉炉进行烟气除汞实验,实验发现：壳聚糖类吸附剂可以有效脱除燃煤烟气中的汞,最高效率可达到96％;并利用红外光谱分析了其微观结构,揭示了壳聚糖类吸附剂吸附螯舍痕量重金属汞汞机理为4个游离氨基螯合1个汞或2个游离氨基和2个羟基协同螯合一个汞。其中氨基是主要反应活性基。     

基于麻雀算法和深度极限学习机的NOx预测研究

准确的NO_x预测方法对脱硝超低排放和机组的安全稳定运行意义极大。基于烟气含氧量、一次风总量、一次风压、二次风总量、总煤量、各个二次风门开度等分布式控制系统(distributedcontrolsystem,DCS)数据,分别构建用于NO_x预测的基于麻雀算法(sparrow search algorithm,SSA)和深度极限学习机(deepextremelearningmachine,DELM)的SSA-DELM模型和DELM模型。结果表明,构建的预测模型能定量计算出延迟时间。延迟时间为2min时,脱硝入口NO_x浓度的SSA-DELM模型的预测值和实测值的误差较小,其中,SSA-DELM模型对测试样本的均方根误差为0.89mg/m³,DELM模型对测试样本的均方根误差为7.65mg/m³。延迟时间为3.3min时,脱硝出口NO_x浓度的SSA-DELM模型的预测值曲线与实测值曲线基本吻合,SSA-DELM模型对测试样本的的均方根误差为2.18mg/m     

蓄冷型矿用可移动救生舱降温系统性能实验

提出了一种应用于矿用救生舱的基于传统降温技术的蓄冷型降温系统。通过在真人生存条件下,对蓄冷型降温系统进行性能实验,得出舱内不同位置点的温度变化曲线。实验表明,降温系统性能总体稳定,能够为舱内人体生存提供较为舒适的温度生存环境,为设计和有针对性的研究矿用救生舱降温系统提供参考。     

低温等离子体技术脱除废气中NO和Hg0研究进展

针对燃煤电厂中NO_x和Hg~0排放日益突出的问题,综述了低温等离子体技术脱除废气中NO和Hg~0的研究现状,着重阐述了低温等离子体方法耦合催化剂及低温等离子体方法单独脱除NO和Hg~0的性能。结果表明,放电过程产生的·OH、·O、O_3等强氧化性粒子可以修饰催化剂使其活性增强,同时活性氧化物对NO和Hg~0脱除起到的化学反应作用强于放电过程产生的可见光和紫外线等物理现象的作用。     

荧光灯辐照下Ag@AgCl-BiOCl光催化剂湿法脱汞研究

采用共沉淀-光还原法制备了系列Ag@Ag Cl-Bi OCl可见光催化剂,利用N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、X射线光电子能谱(XPS)和电子自旋共振(ESR)等技术对光催化剂进行物化结构表征,在湿法脱汞装置上考察了荧光灯辐照下Ag Cl负载量、溶液p H、反应温度、SO_2和NO对单质汞(Hg~0)脱除性能的影响。结果表明,在荧光灯辐照下,当Ag/Bi物质的量比为0.2时,光催化剂的脱汞效率最高。随着p H和反应温度的升高,脱汞效率逐渐降低。与SO_2相比,NO对脱汞效率的影响较大。在光催化氧化脱汞过程中,阴离子超氧自由基(·O2-)、空穴(h+)、羟基自由基(·OH)和氯自由基(·Cl)等均可能发挥作用,但·O2–作用较大。     

非均相类Fenton催化剂脱汞的实验与机理

采用共沉淀法分别制备Ti、Co、Cu掺杂Fe₃O₄的非均相类Fenton催化剂,在小型实验台架上进行非均相类Fenton反应脱汞的实验研究。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的晶体结构和形貌进行了表征。实验考察了掺杂前Fe₃O₄和掺杂后Fe_2.59Ti_0.41O₄、Fe_2.52Co_0.48O₄、Fe_2.44Cu_0.56O₄催化剂的类Fenton脱汞性能,并通过电子顺磁共振技术(EPR)分析了非均相类Fenton脱汞的机理。结果表明:Ti、Cu掺杂后的催化剂具有较高的催化活性, 的强氧化作用是类Fenton脱汞的主要原因。     

横纹管氨水降膜吸收强化性能与传质机理

建立了氨水溶液竖直降膜层流和湍流的数学模型,推导出降膜溶液氨气吸收速率的理论公式。该公式指明可以通过提高氨水溶液喷淋密度和氨水溶液的氨气溶解度来提高氨气吸收速率。当2^#横纹管管外氨水溶液喷淋密度从615 kg·m^-1·h^-1增加到3191 kg·m^-1·h^-1,氨气吸收速率提高了220%。在冬季保持吸收段吸收压力为0.15 MPa,当氨水溶液平均温度从25℃提高到34℃,则氨气吸收速率下降了130%。在夏季维持吸收段吸收压力为0.25 MPa,当氨水溶液平均温度从35℃增加到50℃,氨气吸收速率相比下降了86%。影响横纹管降膜吸收性能的一个重要参数是凹槽尺寸的综合影响因子即e²/pd。以该影响因子和管外溶液降膜Reynolds数作为自变量,建立了管外氨水溶液Sherwood数的关联式。