国家自然科学基金(51176103)
- 作品数：10 被引量：94H指数：5
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- 氯元素对燃煤烟气脱汞的影响研究进展被引量：28
- 2012年
- 燃煤电厂是最主要的人为汞排放污染源,氯元素对汞的形态转化及脱除率有非常重要的影响。本文概述了燃煤电厂汞的释放特性和现有控制技术,从氯元素作为烟气组分、活性炭改性物以及燃料添加剂这3个方面详细阐述了氯对汞排放控制的影响。首先氯化氢作为烟气组分,对单质汞向氧化态汞的形态转化有促进作用,这有利于现有除尘、脱硫装置对烟气汞的脱除。含氯化合物改性活性炭吸附剂时,物理吸附和化学吸附同时存在,这能有效提高吸附剂对汞的吸附性能。氯化物作为燃煤添加剂也能有效促进烟气汞的氧化和脱除,其中氯元素在湿法脱硫废水中富集,如何把其利用到烟气汞的脱除对开发高效脱汞技术有重要的意义。同时,比较了以上3种氯添加方案的优缺点。最后指出,深入研究氯元素对汞作用机理是今后的研究方向。
- 喻敏董勇王鹏马春元
- 关键词：煤氯元素烟气
- 燃煤电厂固废利用过程中汞的二次污染分析被引量：4
- 2014年
- 燃煤电厂固体废弃物在综合利用过程中存在汞逃逸造成二次污染的风险。本文概述了汞在燃煤电厂排放产物中的分布,分析了燃煤飞灰和脱硫石膏及其工业产品在加工、存放过程中汞的二次污染问题。分析表明,温度是影响汞逃逸最主要的因素,低于200℃汞逃逸率较低,高于200℃逃逸率随温度升高大幅增加;此外,低温条件下,汞的逃逸与汞在飞灰和脱硫石膏中存在形式有关。自然环境条件下使用,富集在固废中的汞不会因自然水体冲洗中造成二次污染。利用常规污染物脱除装置进行汞排放的控制,燃煤飞灰和脱硫石膏综合利用工艺处理温度应控制在200℃以下。
- 张淼张梦泽董勇
- 关键词：燃煤电厂燃煤飞灰脱硫石膏汞二次污染
- 双循环湿法烟气脱硫流动传质模拟被引量：8
- 2015年
- 采用Euler-Lagrange方法建立了双循环湿法烟气脱硫塔内气液两相流体动力学模型,并基于双膜理论建立了SO2传质模型。通过相应的用户自定义函数模块将SO2吸收程序嵌入FLUENT软件,对中试双循环湿法烟气脱硫塔进行了模拟计算,模拟结果由对应的中试试验进行了验证。分析了主要运行参数对脱硫效率的影响,讨论了上、下循环回路中的气液膜传质阻力。结果表明:液气比和截面气速增大有利于提高脱硫效率;塔内气液传质过程整体为液膜控制,下循环气液膜阻力比约为0.35,上循环约为0.65。模拟结果同试验数据相比误差在5%以内,说明该数值模拟方法可以用来指导大型双循环塔的优化设计和预测塔内SO2分布及脱硫效率。
- 秦明臣董勇崔琳睢辉刘景龙
- 关键词：湿法烟气脱硫数值模拟传质多相流
- 二氧化氯对NO和Hg的气相氧化性能的实验研究被引量：7
- 2015年
- 二氧化氯（Cl O2）的气相氧化性能是实现基于Cl O2预氧化的同时脱硫脱硝乃至脱汞的关键。通过实验研究了气相Cl O2对NO和Hg的氧化特性,考察了多种因素对Cl O2氧化性能的影响,并用量子化学理论对部分反应进行了机理分析。研究结果表明：气相Cl O2能有效氧化NO,当[Cl O2]/[NO]=0.8时,NO的氧化效率可达82%;气相Cl O2对NO具有较好的氧化选择性,Cl O2会优先氧化烟气中的NO,当氧化剂过量时,SO2的氧化效率才会迅速增大;温度是影响NO氧化效率的重要因素,在70~290℃范围内,NO的氧化效率随温度升高明显下降;烟气中SO2浓度越高,NO的氧化效率越低;O2和水蒸气对NO的氧化均有一定的促进作用;Hg可被Cl O2高效氧化为易于脱除的Hg2＋,[Cl O2]/[NO]仅为0.3左右时,Hg的氧化效率就可达86%,且随[Cl O2]/[NO]的增加还有继续增大的趋势。
- 李广培秘密董勇秦明臣许文柏肖冬冬
- 关键词：二氧化氯脱硫脱硝脱汞
- CaCl_2添加对热解煤中汞析出规律影响的实验研究被引量：4
- 2014年
- 在程序升温热解反应装置上,研究了低氯煤中添加不同氯含量(质量分数0.1%、0.3%、0.5%)的CaCl2对煤热解过程中汞析出规律的影响。实验结果表明,温度是影响汞析出的关键因素;随着氯添加量的增加,Hg2+析出比例呈上升趋势,且汞的最佳析出温度降低,汞的释放率也有所降低;随着热解气氛中O2比例的增加,Hg2+比例也略有增加;较高的升温速率能加快汞的释放,也能提高Hg2+的比例。低氯煤中添加氯化钙能够强化单质汞的氧化。
- 董勇喻敏王鹏张梦泽睢辉崔琳张立强徐夕仁马春元
- 关键词：汞煤CACL2热解
- 中温烟气蒸发脱硫废水干燥过程及产物特性分析被引量：20
- 2017年
- 为研究中温烟气旁路蒸发实现脱硫废水"零排放"处理的干燥过程与产物特性,通过建立中试试验装置,在真实烟气环境下研究了中温烟气蒸发脱硫废水过程中的温度变化、产物成分、表观形貌及颗粒团聚特性,结果表明,与低温烟气相比,中温烟气蒸发脱硫废水能够灵活控制干燥塔出口烟温,干燥过程温度变化更为平缓,干燥更加迅速与可靠;脱硫废水干燥产物主要是MgSO_4·H_2O,CaSO_4·0.5H_2O,NaCl,其颗粒为表面粗糙多孔或不完整的空心球体,且颗粒平均粒径远大于粉煤灰平均粒径;粉煤灰中掺入脱硫废水干燥产物后,其比电阻随温度的升高先减少后略有增大,但在120℃后与原粉煤灰的比电阻差别不大;干燥过程中废水雾滴与粉煤灰颗粒碰撞团聚后形成链状、球状或者不规则簇状团聚物,使得颗粒粒径进一步增大,有利于静电除尘的高效收集。蒸发过程中少量HCl析出对烟气系统的影响以及干燥产物对粉煤灰综合利用的影响可分别通过脱硫废水调质与增加单独收尘设备进行解决。
- 崔琳沈鲁光杨敦峰申凯李玉忠董勇
- 关键词：脱硫废水
- 煤中汞赋存形态及其热解时析出规律研究被引量：5
- 2014年
- 利用程序升温热解反应系统,研究了煤中不同形态汞的析出温度,通过积分各析出温度下汞的总析出量来分析各赋存形态的汞所占比例,同时研究了添加CaCl2后抑制煤热解过程中汞析出的机理。结果表明,实验所选煤中汞主要存在三种赋存形态,其析出温度点分别在220、300和400℃;其中,300℃析出的汞所占比例最高,为54.18%,从析出温度分析该部分汞主要以HgS的形式赋存。添加CaCl2对第一和第三赋存形态的汞析出具有抑制作用,改变了其析出温度,对第二赋存形态的汞析出几乎无影响,添加后使得汞析出温度更为集中;抑制析出的主要原因是氧化吸附,添加CaCl2对汞总析出量基本无影响。
- 王鹏董勇喻敏崔琳张立强
- 关键词：汞煤赋存形态
- CaCl_2改性选择性催化还原催化剂氧化汞的实验与机理研究被引量：4
- 2014年
- 基于选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂对单质汞的氧化受煤中氯含量的限制,提出利用氯化钙改性SCR催化剂促进单质汞的氧化。在固定床实验台上研究了不同氯化钙添加量下SCR催化剂对单质汞的氧化性能,进而利用基于密度泛函的理论方法计算了单质汞在催化剂以及改性后的催化剂表面的吸附行为。结果表明,单独的SCR催化剂对单质汞的氧化效果很小,氧化效率仅为7%,添加1%的氯化钙后氧化效率提高到79%。进一步的理论计算表明,氯化钙中的氯容易与V2O5表面的氧结合,起到改性SCR催化剂的作用,而Hg0在改性后的V2O5表面可以生成稳定的HgCl,其中HgCl一部分脱附到烟气中,一部分吸附在催化剂表面,有利于单质汞的氧化。
- 睢辉张梦泽董勇李志强肖冬冬王鹏
- 关键词：氯化钙汞密度泛函理论
- 燃煤烟气中单质汞吸附与氧化机理研究进展被引量：18
- 2014年
- 燃煤电厂汞排放控制是当前的研究热点,实现燃煤烟气中汞的脱除涉及两个非常重要的过程:吸附与氧化。本文概述了汞在吸附剂表面吸附的相关理论和单质汞的催化氧化机理,结合碳基和非碳基吸附剂相关吸附特性的研究现状,对汞的吸附机理进行了讨论,回顾了SCR、碳基、以及金属和金属氧化物三种常见催化剂对单质汞的催化氧化性能并总结了其可能存在的机理。指出吸附剂表面活性位是决定其对汞吸附效果的关键因素,异相反应是单质汞氧化的重要途径,吸附和氧化是相辅相成的,不同催化剂不同气氛下氧化机理不同。并提出通过氯化物等物质改性能够提高吸附剂的吸附效果,深入研究汞的异相反应机理并开发经济有效的汞脱除方法是今后的研究方向。
- 睢辉张梦泽董勇王鹏
- 关键词：汞吸附剂
- CaCl_2添加对煤热解过程中汞形态转化影响的实验被引量：3
- 2014年
- 基于单质汞是煤热解烟气中主要汞存在形态，提出煤中添加 CaCl2并协同 SCR 催化剂促进热解烟气中单质汞的转化。利用程序升温热解实验台研究煤在热解时汞析出速率及累积释放率，通过积分各形态汞的总析出量分析汞的形态转化，考察煤中添加 CaCl2以及与 SCR 催化剂协同作用对汞的形态转化的影响。结果表明，温度是影响汞析出速率的关键因素，低于430℃时析出速率随温度升高而升高，之后随温度升高而降低；总汞累积释放率在400~500℃随温度呈明显线性正相关关系，600℃时累积释放率达90％左右。随着氯添加量的增加，Hg2＋比例明显提高，在催化剂协同作用下，绝大部分单质汞被氧化成氧化态汞，有利于汞的脱除。
- 睢辉董勇张梦泽喻敏王鹏
- 关键词：煤热解氯化钙汞形态
