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煤中添加NH_4 Br对气相汞氧化脱除及脱硝的实验研究（英文）: 2015年; 为脱除烟气中的气相汞和NOx,进行了贵州无烟煤中添加NH4Br对烟气汞氧化脱除协同脱硝的实验研究.在热重分析仪上研究添加NH4Br对着火温度和燃烧特性的影响.在6 k W流化床燃烧(FBC)试验装置上研究了在煤中不同NH4Br添加量对气相汞氧化脱除的影响.采用安大略法(OHM)对烟气中汞形态浓度进行了测定并得出汞质量平衡.结果表明,添加NH4Br对贵州无烟煤的着火温度没有影响.原煤燃烧汞质量平衡率为95.47%,颗粒汞Hgp、气态Hg0和Hg2+比例分别为75.28%,11.60%,13.12%.由于飞灰中含有较高的未燃尽碳,烟气中Hgp浓度较高.随着NH4Br添加量从0增加至0.3%,烟气中气态Hg0和Hg2+减少,Hgp相应增加.Hg0的氧化率与煤中Br的添加量成正相关.这表明煤燃烧中添加NH4Br可促进Hg0的氧化和脱除.烟气中NOx随着NH4Br的添加呈减小趋势,其脱除率在0.3%添加量时达最大(17.31%).添加NH4Br同时具有协同脱硝的作用.; 赵士林段钰锋周强朱纯佘敏吕剑虹; 关键词：溴化铵

碳管法燃煤烟气汞浓度取样装置研制（英文）: 2015年; 自主研制了包括内置吸附剂和两段式碳吸附管在内的整套新型碳管法烟气汞浓度取样装置，以期实现燃煤烟气中颗粒汞和气相总汞浓度的精确测量．在6kW燃煤循环流化床装置上同时采用碳管法与安大略标准法（OHM）进行烟气中汞浓度取样．结果表明，碳管法所得汞平衡率均处于95．47％～104．72％之间．不同工况下碳吸附管第2段穿透率始终低于2％，且与相同工况下OHM测试结果的相对偏差在15．96％～17．56％之间，均小于20％．结果表明，所研制的碳吸附管干法烟气汞浓度取样装置符合美国EPA质量保证和质量控制（QA／QC）标准，可应用于实际燃煤烟气汞浓度的取样测试．; 汤红健段钰锋朱纯周强佘敏蔡亮; 关键词：燃煤烟气

高硫石油焦热解过程及硫形态的变化特性被引量：8: 2016年; 在管式炉实验装置上进行不同温度高硫石油焦N_2气氛热解实验,并利用X射线光电子能谱分析(XPS)技术进行表征,深入分析高硫石油焦热解过程中硫形态变化特性,同时采用热重-红外联用(TG-FTIR)技术深入分析热解过程。热重分析结果表明,高硫石油焦热解经历了干燥脱水阶段,长链脂肪烃、稠环芳香烃等组分分解阶段,在430℃和635℃失重速率达到最大形成失重峰。红外分析结果表明,高硫石油焦热解释放气体主要包括CO_2、CH_4、H_2O、SO_2、芳烃化合物和脂肪族化合物等,并且在不同温度区间释放气体组成有着巨大的差异。XPS分析结果表明,高硫石油焦表面硫含量及存在形态与热解温度紧密关联,随着热解温度的不断升高,高硫石油焦表面硫含量在700℃达到最大值,不同硫形态之间发生相互转化。; 杜鸿飞段钰锋佘敏; 关键词：高硫石油焦热解

低温等离子循环再生MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂实验研究: 2019年; 采用浸渍法制备MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂,并对制备的吸附剂进行热再生失活和低温等离子体再生的实验研究。利用XPS、SEM及BET等表征手段,对吸附剂的表面孔隙结构以及元素价态进行分析,研究MnxOy/Al2O3的脱汞机理。结合Mars-Maessen反应机理,高价态Mn含量是影响脱汞效率的关键因素之一;吸附剂经过热再生后吸附剂表面高价态Mn相对含量减少,并且经过热再生后吸附剂表面出现烧结现象,吸附剂表面结构受到破坏;在低温等离子技术作用下能够产生强氧化性气氛,吸附剂表面上低价态Mn元素恢复到高价态使已失活吸附剂重新恢复活性,但对吸附剂表面微观结构有破坏作用;同时探究了再生时间、再生功率和再生次等因素对于MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂再生后脱汞性能的影响。; 陈聪段钰锋许静姚婷姚婷李娜赵士林赵士林; 关键词：吸附剂脱汞低温等离子体

Mo/Mn-TiO2催化剂的脱硝活性及抗SO2性能被引量：5: 2017年; 采用浸渍法制备了Mo/Mn-TiO_2催化剂并用于实验室固定床氨选择性催化还原NO过程(NH3-SCR),NO脱除实验结果表明,在160~440℃温度范围内,单独掺入Mn即可大幅提高催化脱硝活性,且在160~280℃温度范围内脱硝效率>90%,使得脱硝活性温度窗口显著向低温偏移;继续掺入Mo后,脱硝效率在120~200℃温度范围内存在不同程度下降,但在240~440℃温度范围内则得到进一步改善;Mn-TiO_2催化剂脱硝活性随SO_2浓度的升高而降低,且在较低反应温度下SO_2中毒程度愈为明显;继续掺入Mo后其抗SO_2中毒性能得到较大提升,240℃反应温度、SO_2体积分数<0.05%时脱硝效率仍保持90%以上。结合BET、EDX、H_2-TPR、XRD和XPS等现代分析技术对催化剂的孔隙结构、表面元素分布、反应活性及特征元素形态等进行了系统表征,阐明了Mo/Mn-TiO_2催化剂的脱硝及抗SO_2中毒机理。; 陈亚南段钰锋朱纯周强胡鹏李春峰王双群; 关键词：固定床选择性催化还原催化剂脱硝活性

溴素改性ESP飞灰脱汞机理的实验研究被引量：8: 2017年; 燃煤飞灰因含有残炭(UBC)及少量过渡金属元素而被认为是一种具有工业应用前景的价廉高效脱汞吸附剂。然而由于飞灰的成分、结构及性质复杂,在烟道中与汞的反应机理尚不统一清晰。文中在固定床上对4种燃煤电厂静电除尘器(ESP)飞灰(FA)及1%NH4Br改性后的ESP飞灰(NBFA)进行了汞吸附实验,分别考查了N2及模拟烟气气氛对吸附剂汞吸附的影响,利用X射线荧光光谱法(X-ray fluorescence spectrometry,XRF)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对其汞吸附能力的影响因素进行了分析。利用程序升温脱附(temperature programmed desorption,TPD)探讨了改性飞灰对汞的吸附机理。结果表明溴化铵改性可显著增加NBFA的汞吸附性能,且在模拟烟气下汞吸附能力大大增强;烟气中酸性气体的存在能极大的促进Hg^0的氧化,其中75%的Hg^0被氧化,只有25%Hg^0被吸附在飞灰表面。溴素改性飞灰对Hg^0的作用机制主要遵循Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal机理,而飞灰含有的无机组分对Hg^0的氧化作用遵循Mars-Masessen机理;在飞灰表面主要生成的是HgB r2和HgO,UBC含量高的飞灰表面还会生成HgS和Hg_2(NO_3)_2。根据实验结果,飞灰对汞吸附氧化主要以Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal机理为主,伴随有微弱的Mars-Masessen机理。; 陈明明段钰锋李佳辰周强柳帅刘猛; 关键词：燃煤电厂飞灰程序升温脱附

煤在富氧流化床燃烧条件下汞的析出及形态分布被引量：3: 2016年; 目前有关于富氧气氛下流化床燃烧汞的形态转化特性的报道还不是很多,因此本文开展了富氧气氛下煤种对汞形态转化特性的影响的实验研究。采用流化床作为实验设备,选用徐州烟煤和淮北烟煤作为实验燃料,研究了空气气氛下不同温度和不同煤种对汞析出规律的影响,富氧气氛下煤种对汞形态转化规律的影响,并深入分析了相应的汞氧化机理。研究结果表明:在空气气氛下,温度的增加会促进汞的氧化,煤中的含硫量对汞的氧化也有影响;在富氧气氛下,徐州烟煤燃烧产生的气态总汞浓度高于淮北烟煤燃烧产生的气态总汞浓度,徐州烟煤的Hg2+(g)的分布率也比淮北烟煤的Hg2+(g)的分布率高出16%左右,因为徐州烟煤中高含硫量会影响Hg2+(g)的分布率;富氧气氛下徐州烟煤的Hg2+的分布率低于空气气氛下的,而淮北烟煤的Hg2+(g)分布率则与之相反,这与两种煤中硫含量的不同有关。; 王卉段钰锋李雅宁薛源刘猛; 关键词：富氧流化床燃烧

320 MW燃煤电厂痕量元素的分布、脱除及排放特性被引量：8: 2017年; 燃煤电厂痕量元素的排放已经引起了世界的广泛关注。在一台配置选择性催化还原(SCR)+静电除尘器(ESP)+湿法脱硫装置(WFGD)的320MW燃煤电厂上进行了12种痕量元素(Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb)排放特性的实验研究,使用了US EPA Method 29对4个测点烟气痕量元素进行同时取样,考察了痕量元素在电厂中的分布、协同脱除以及在烟囱中的排放。结果表明:锅炉、SCR、ESP、WFGD和整个系统的痕量元素质量平衡率均在可接受的范围内。这12种痕量元素主要分布在底渣和飞灰中,分别占据底渣、ESP灰、WFGD脱除及烟囱排放痕量元素总量的1.90%~27.6%和72.3%~98.0%,然而,它们在烟囱和被WFGD脱除的部分所占比例较少,两者之和仅占0.11%~0.66%。ESP和WFGD对烟气痕量元素的脱除率分别为99.39%~99.95%和40.39%~78.98%,SCR+ESP+WFGD对烟气痕量元素的总体脱除率为99.79%~99.99%。ESP对痕量元素较高的脱除效率是APCDs系统具有较高的协同脱除效率的主要原因。烟囱排放的痕量元素浓度及排放因子分别为0.01~12.88μg·m-3和(0.002~4.57)×10^(-12)g·J^(-1)。应进行更多的燃煤电厂痕量元素排放的研究,以便为中国燃煤电厂痕量元素的排放预测模型的建立以及相关标准的制定提供参考。; 赵士林段钰锋丁艳军谷小兵杜明生姚婷陈聪刘猛吕剑虹; 关键词：煤燃烧痕量元素协同脱除

燃煤电厂汞迁移排放及脱除被引量：6: 2015年; 采用美国EPA推荐的汞浓度现场测试OHM取样方法,对300,MW和600,MW两燃煤电厂静电除尘器(ESP)和湿法脱硫装置(WFGD)前后烟气进行等速取样,采用Hydra AA汞分析仪测试烟气各种形态的汞质量浓度.结果表明:燃煤电厂烟气汞排放占总汞排放80%,以上;ESP能有效脱除烟气中的颗粒汞,同时还能脱除部分元素汞;WFGD对烟气中氧化汞的脱除效率达90%,以上,但对元素汞的脱除效果非常有限,原因是脱硫过程存在气相和液相的还原反应,将Hg2+转化成Hg0,出口烟气Hg0含量增加,导致总汞脱除效率降低.; 张君李志超段钰锋赵蔚欣周强朱纯; 关键词：燃煤电厂汞排放脱汞燃煤烟气

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国家自然科学基金(51376046)

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