李扬
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张军营
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何北惠
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赵永椿
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余琛
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王宗华
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郑楚光
工程热物理学报
本文选用神府和兖州两种烟煤,在400～1000℃的温度范围内,采用程序升温热解反应装置进行了热解和气化实验.实验过程中根据Ontario-Hydro方法捕捉气态汞,采用QM201型原子荧光测汞仪测定汞含量,研究了煤中微量元素汞在热解气化过程中的形态分布和释放规律.结果表明,温度是影响煤中汞释放的主要因素,煤热解过程中气态汞主要以元素汞的形式存在,占气态总汞的64%以上;随着温度的升高和停留时间的延长,元素汞的百分比含量逐渐降低,二价汞的百分比含量逐渐升高.气化过程中,元素汞和二价汞的百分比含量在40%～60%之间变化.气化产生的元素汞占气态总汞的百分比含量低于热解;二价汞则相反.
关键词:
汞
,
形态
,
热解
,
气化
,
煤
李扬
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张军营
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赵永椿
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吴幼青
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高晋生
,
郑楚光
工程热物理学报
针对神府、北宿煤,在箱式高温电阻炉和快速热解设备上进行了慢速、快速高温热解实验,采用ICP-MS法对实验样品进行了微量元素含量测定,计算了Se,As,Cd,Ga,Pb,Zn,Ba,Cr,Be,Ni,Sr,Hf等元素的挥发率.研究了高温制焦过程中有害微量元素的挥发性规律.在950～1400℃温度范围内,部分微量元素的挥发率随热解终温的升高而增大;神府煤慢速、快速热解过程中,元素的挥发性规律较相似;慢速升温热解时微量元素的挥发率较大.北宿煤变质程度高于神府煤,热解过程中微量元素的挥发性降低.
关键词:
煤
,
高温热解
,
微量元素
,
挥发率
王春梅
,
张军营
,
周英彪
,
郑楚光
,
赵永椿
工程热物理学报
为了解煤燃烧过程中温度对超细颗粒物生成的影响和吸附剂抑制超细颗粒物生成的有效性,本文进行了小龙潭褐煤的滴管炉燃烧试验.收集的超细颗粒物的尺寸分布已经在不同的操作参数下进行了测量.超细颗粒物主要通过汽化-成核-冷凝机理形成.因为小于100 nm的颗粒物没有得到充分的控制,一种加入蒸汽吸附剂的方法在煤燃烧系统中得到应用,事实证明这种方法可以有效地抑制超细颗粒物的生成.
关键词:
超细颗粒物
,
温度
,
吸附剂
,
煤燃烧
李海龙
,
张军营
,
赵永椿
,
张凯
,
张立麒
,
郑楚光
工程热物理学报
以小龙潭电厂燃煤飞灰及其不同粒径范围的分级灰为对象,采用X射线荧光光谱、X射线衍射、离子色谱、Zeta电位、扫描电镜等实验方法研究了飞灰的物理化学特征.同时采用沉降实验、表面张力实验研究了三种不同润湿剂对飞灰的润湿性能.研究发现,溶液对飞灰的润湿能力不仅取决于其气液界面张力,还与飞灰的组成、表面电位以及形貌特征密切相关.亲水性物质含量的增加,颗粒表面电荷与润湿剂分子间的静电吸引,颗粒表面的棱角孔隙等均可以促进其润湿;温度越高飞灰润湿性能越好,且温度对飞灰润湿过程影响较大,温度较高(60℃)时润湿剂种类及浓度对飞灰润湿过程的影响不明显.
关键词:
飞灰
,
润湿
,
表面张力
,
煤燃烧
倪鹏
,
张军营
,
赵永椿
,
郑楚光
工程热物理学报
在不同反应时间和反应温度条件下对城市固体废物焚烧(MSWI)飞灰进行碳酸化处理.利用XRD、SEM、热重、ICP-MS对碳酸化产物进行分析,同时对碳酸化产物中重金属的浸出特性进行评价.实验结果表明,碳酸化之后,飞灰中的Ca(OH)2和CaClOH消失,CaCO3增加;增加反应时间,飞灰碳酸化程度加强;反应温度从30℃升高到90℃,飞灰CO2的吸收量增加迅速,继续升高温度,CO2吸收量增加趋缓,固碳量由33 L/kg增加到48 L/kg. MSWI飞灰碳酸化后,重金属Pb的浸出浓度由8425 μg/L下降到大约1μg/L,Cr的浸出浓度由284 μg/L下降到60 μg/L,Zn、Co、Ni、Cu和As的浸出量也有不同程度降低.
关键词:
飞灰
,
碳酸化
,
重金属
,
浸出
,
城市固体废弃物焚烧
赵永椿
,
张军营
,
王宗华
,
李扬
,
丁峰
,
郑楚光
工程热物理学报
对小龙潭电厂飞灰及不同密度级的分选灰的矿物学和颗粒微区特征进行了详细研究,高钙飞灰中的含钙矿物主要包括石灰,硬石膏,钙黄长石,镁黄长石和氢氧钙石;同时含有少量斜硅钙石,方解石,钙铁石,陨硫钙石,钙铁榴石和钙铝榴石;不同密度级分选灰矿物组成和微区特征差异很大.石英、莫来石主要存在于低密度级飞灰;石灰、硬石膏在漂珠中明显富集;斜硅钙石和钙铝榴石主要存在于沉珠中;含铁矿物赤铁矿,磁铁矿以及钙铁石在重灰和沉珠中的含量明显高于漂珠和轻质灰.
关键词:
高钙飞灰
,
密度分选
,
矿物学
,
微区特征
,
煤燃烧
李海龙
,
王晓刚
,
李立清
,
赵永椿
,
张军营
工程热物理学报
采用超声波增强的浸溃法合成了组成优化的CeO2-TiO2 (CeTi)催化剂.在200℃,模拟烟气条件下研究了SO2对CeTi催化剂上单质汞(Hg0)催化氧化的影响.结果表明:纯N2条件下,SO2抑制了CeTi催化剂上Hg0的氧化;有O2条件下SO2既可以促进Hg0的氧化,也可以抑制Hg0的氧化,取决于烟气中SO2的浓度.低浓度的SO2在O2的协助下可以促进Hg0的氧化,而高浓度的SO2抑制了Hg0的氧化.实验条件下,SO2本身不具有氧化Hg0的能力,其对Hg0氧化的促进作用源于其在CeTi催化剂表面反应生成的SO3等活性物质.SO2对Hg0氧化的抑制作用归因于SO2与Hg0间的竞争吸附,SO2抑制了Hg0的吸附从而抑制了Hg0的进一步氧化.
关键词:
SO2
,
汞
,
CeO2
,
催化剂
,
煤燃烧
李海龙
,
张军营
,
赵永椿
,
李立清
,
郑楚光
,
工程热物理学报
采用超声波增强的浸渍法合成了CeO_2-TiO_2催化剂,并采用BET,XRD,XPS等分析手段对催化剂进行了表征。利用固定床反应器,在模拟燃煤烟气条件下研究了CeO_2-TiO_2催化剂对单质汞的催化氧化行为及机理。结果表明：CeO_2-TiO_2催化剂在低温范围（150～250°）具有很强的催化氧化汞的能力;最佳的CeO_2/TiO_2质量比在1.5左右,此时汞的氧化效率可高达90%以上;P25,Evonik TiO_2比锐钛矿TiO_2更适合做铈基催化剂载体;CeO_2-TiO_2催化剂上汞的催化氧化符合Langmuir-Hinshelwood机理,即吸附态的汞与其邻近的活性物质反应生成氧化态汞。
关键词:
催化剂
,
燃煤烟气
,
汞
,
CeO_2
,
煤燃烧
王宗华
,
张军营
,
徐俊
,
晏恒
,
赵永椿
,
郑楚光
工程热物理学报
矿物碳酸化是一种很有潜力的CO2地质隔离储存技术.在缺乏反应动力学参数的条件下,矿物碳酸化理论及热力学分析有助于了解CO2矿物碳酸化反应进程并确定反应发生的温度与压力区间.本文从热力学角度研究结果表明,CO2可以与部分硅酸盐矿物进行碳酸化反应得到碳酸盐和二氧化硅.相对于干法碳酸化,湿法碳酸化具有高反应速率和低能耗等优点.硅酸盐矿石的溶解与溶液中的HCO3-浓度有关,反应开始前溶液中加入一定量的碳酸氢盐能够促进硅酸盐矿石的溶解.CO2矿物化隔离,硅灰石优于蛇纹石,蛇纹石优于镁橄榄石.在温度低于500K及较高的反应压力范围内,CO2矿物碳酸化具有商业化应用潜力.
关键词:
二氧化碳
,
矿物碳酸化
,
碳隔离
,
煤燃烧
伍夷飞
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赵永椿
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张军营
,
郑楚光
工程热物理学报
采用热力学平衡计算方法对小龙潭高钙飞灰在燃后区低温烟气下无机元素的迁移转化规律进行了研究.在常压下,常温～1000℃范围内,重点分析了烟气中CO2浓度和SO2对飞灰中无机元素迁移转化规律的影响.结果表明,在低温烟气区,Ca、Mg组分易发生碳酸化反应.CO2浓度会影响碳酸化反应的进行,而SO2的存在会极大地促进硫酸盐的生成,从而抑制碳酸化反应.
关键词:
富氧燃烧
,
飞灰
,
无机元素
,
迁徙
