检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2019年第4期70卷 1559-1566页

作者：苏银皎刘轩李丽锋李晓航姜平滕阳张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西河坡发电有限责任公司山西阳泉045011

采用逐级化学提取方法与程序升温热解方法研究了两个煤田三类煤阶六个样品中汞的赋存形态及其热稳定性。煤中汞分为可交换态(F1)、碳酸盐+硫酸盐+氧化物结合态(F2)、硅酸盐+硅铝酸盐结合态(F3)、硫化物结合态(F4)和残渣态(F5),其中F2、F... 详细信息

采用逐级化学提取方法与程序升温热解方法研究了两个煤田三类煤阶六个样品中汞的赋存形态及其热稳定性。煤中汞分为可交换态(F1)、碳酸盐+硫酸盐+氧化物结合态(F2)、硅酸盐+硅铝酸盐结合态(F3)、硫化物结合态(F4)和残渣态(F5),其中F2、F4和F5约占煤中汞总量的90%以上,且F4是煤中汞最主要的赋存形态,占比达45.2%～82.1%。煤中汞的赋存形态与煤阶密切相关,随样品煤化程度加深F4的比例显著提高,但F2和F5逐渐降低,其原因可能是汞在煤变质过程中由碳酸盐、硫酸盐或有机物中逐渐迁移至硫化物中。煤中汞的热稳定性依赖于其赋存形态,其中F1热稳定性最差,在150℃以下全部释放;F3热稳定性最强,析出温度在600℃以上;其余三种结合态汞的释放温度界于以上两者之间,依次为F1 物结合态中较为稳定的形态是煤燃烧及其相关过程液、固副产物中汞稳定化处理的有效方法之一。

关键词：汞赋存形态煤阶热解稳定性浸取分布

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碱性氧化物对煤灰熔融特征行为的影响

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化工进展 2020年第2期39卷 496-505页

作者：郑烨李建波关彦军杨凤玲张锴程芳琴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆大学重庆400044 山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006

利用分析纯试剂制备了酸碱比为0.82,但Na2O、CaO、MgO和Fe2O3含量不同的合成灰,并在815℃下在马弗炉中进行灼烧后,对其熔融温度进行测定。同时利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(X RD)对样品微观形貌和矿物组成进行表征... 详细信息

利用分析纯试剂制备了酸碱比为0.82,但Na2O、CaO、MgO和Fe2O3含量不同的合成灰,并在815℃下在马弗炉中进行灼烧后,对其熔融温度进行测定。同时利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(X RD)对样品微观形貌和矿物组成进行表征。结果表明:随着Na2O质量分数从4%升高到12%,合成灰变形温度(D T)、软化温度(ST)、半球温度(H T)和流动温度(FT)分别从1225℃、1233℃、1255℃和1297℃下降为1162℃、1174℃、1181℃和1189℃,意味着Na2O对合成灰具有较强的助熔效果;随着CaO和MgO含量在合成灰中分别增加,DT、ST和HT均单调上升,而FT则呈先下降后上升趋势,说明二者含量变化与合成灰熔融温度呈非线性关系;随着Fe2O3质量分数由5%增加至30%,FT由1215℃上升至1308℃,而其他3个熔融特征温度并无显著变化。通过SEM-EDS和XRD表征发现,合成灰中耐熔矿物(SiO2和CaAl2Si2O8等)和助熔矿物(CaMgSi2O6和NaAlSiO4等)的比例变化和含钠矿物、含钙矿物之间低温共熔反应程度是影响其熔融温度的主要原因。综合对比所有合成煤灰熔融特征温度和化学组成发现,对于具有相同酸碱比的煤灰,DT主要与样品中Na2O含量和碱土金属总量(CaO+MgO)密切相关影响,而FT主要受Na2O和Fe2O3含量影响。

关键词：煤灰碱性氧化物灰熔融温度矿物组成微观形貌

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液固散式流态化CFD模拟中曳力模型的影响

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化工学报 2019年第11期70卷 4207-4215页

作者：张仪白玉龙骆丁玲路建洲关彦军张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800

基于无黏性双流体简化模型在商业化软件平台上,通过增加用户自定义子程序考察了Gidaspow、SyamlalO’Brien、Di Felice、Gibilaro、Dallavalle和BVK曳力模型对液固散式流态化CFD模拟结果的影响行为,探讨了相应的影响机制。经与文献中不... 详细信息

基于无黏性双流体简化模型在商业化软件平台上,通过增加用户自定义子程序考察了Gidaspow、SyamlalO’Brien、Di Felice、Gibilaro、Dallavalle和BVK曳力模型对液固散式流态化CFD模拟结果的影响行为,探讨了相应的影响机制。经与文献中不同颗粒Reynolds数的代表性实验数据对比后发现:BVK和Dallavalle曳力模型对床层膨胀高度和整体固含率的预测精度较高;BVK、Syamlal-O’Brien以及Dallavalle曳力模型给出的床内固含率径向分布较为准确;BVK曳力模型较为准确地再现了颗粒轴向速度的径向分布特征。BVK曳力模型的影响机制与液固散式流态化中颗粒动力学特性相符合,在所考察范围内其预测性能最优;Dallavalle曳力模型在其余5个传统模型中预测性能较优且形式简洁在程序中易于实现。

关键词：多相流流体动力学计算流体力学液固散式流态化曳力模型

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煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

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化工学报 2019年第11期70卷 4397-4409页

作者：李晓航刘红刚路建洲滕阳张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学... 详细信息

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇(Elovich)模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明:相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。

关键词：飞灰汞吸附动力学理论动力学模型吸附机制

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湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟

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化工学报 2019年第6期70卷 2117-2128页

作者：曲江源齐娜娜关彦军滕阳徐文青朱廷钰张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

以某330MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、... 详细信息

以某330MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、化学反应模型的耦合。基于上述模型预测了脱硫塔内气-液两相流动、液滴蒸发与SO2化学吸收过程,获得了SO2浓度与浆液pH的径向分布特性,详细分析了气-液流动对化学吸收特性的影响,结果表明局部液气比分布特性是影响SO2径向分布的关键因素之一,可通过调控近壁区及主管道区的两相流动状态提高脱硫塔的吸收性能;随着气相侧SO2浓度提高或液滴粒径减小,浆液pH下降速率增大且各化学组分浓度达到稳定状态用时缩短。

关键词：湿法烟气脱硫气液两相流热质交换吸收数值模拟

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基于CFD模拟的臭氧低温氧化烧结烟气中NO过程分析

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化工学报 2019年第11期70卷 4387-4396页

作者：曲江源刘霄龙关彦军齐娜娜滕阳徐文青朱廷钰张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

以256 m2烧结机O3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O3/NO摩尔比以及O3分布特性对NO... 详细信息

以256 m2烧结机O3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O3/NO摩尔比以及O3分布特性对NO氧化效率和不同价态NOx转化率的影响规律。通过对简单结构反应器的模拟结果表明:NO3稳定性较差,烟道内主要氧化产物为NO2与N2O5;随反应温度升高,NO氧化效率基本保持不变,NO2转化率提高且提升速率逐渐增大而N2O5呈相反规律;随O3/NO摩尔比增大,NO氧化效率提高但提升速率逐渐减小,NO2转化率先增大后在摩尔比高于1.25时开始减小,而各工况均产生N2O5且生成量逐渐增大,其原因为射流核心区可提供高O3/NO摩尔比条件;通过优化O3分布器结构改善O3与烟气接触与混合条件,O3与NO摩尔比为1.0、停留时间为0.87 s时NO氧化率可提高约12.8%,摩尔比为2.0、停留时间为1.73 s时N2O5转化率可提高约15.6%。

关键词：烧结烟气氮氧化物臭氧氧化流体动力学数值模拟

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准东煤和煤矸石共燃对灰熔融特性和钠元素释放行为影响

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环境化学 2020年第8期39卷 2112-2119页

作者：郑烨张锴李建波关彦军杨凤玲程芳琴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室太原030006

本文利用马弗炉试验台,在815℃和1000℃下进行了准东煤和煤矸石的共燃实验,并借助灰熔融特性分析仪、电感耦合等离子体分析仪(ICP—OES)、电子扫描显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)对掺混样品灰熔融特性(AFTs)、钠元素释放行... 详细信息

本文利用马弗炉试验台,在815℃和1000℃下进行了准东煤和煤矸石的共燃实验,并借助灰熔融特性分析仪、电感耦合等离子体分析仪(ICP—OES)、电子扫描显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)对掺混样品灰熔融特性(AFTs)、钠元素释放行为、表观形貌和矿物进行表征.结果表明:随着煤矸石掺混(CG)比例增加,准东煤(ZD)灰熔融温度呈先下降后升高的变化趋势,并在掺混比例达到15%时达到最低值,说明煤矸石掺混比例与掺混样品(ZD/CG)灰熔融温度间呈非线性关系;通过SEM-EDS与XRD表征可知,随着煤矸石掺混比例增加,高温下掺混样品中耐熔矿物(硫铝酸钙、镁黄长石方镁石、石英和赤铁矿等)和助熔矿物(钙黄长石和钠长石等)之间相互转化是影响掺混样品灰熔融温度的主要原因;无论何种掺混比例,残余灰中钠元素含量实测值(RNa/exp)均大于理论值(RNa/cal),且二者偏差率(ηdev)均为正数,表明准东煤与煤矸石在高温下发生了抑制掺混样品中的钠元素向气相释放的协同反应.

关键词：准东煤煤矸石灰熔融特性钠元素

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燃煤电厂典型重金属排放与控制进展

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电站系统工程 2020年第2期36卷 1-4,8页

作者：乔岗杰刘轩赵元财刘红刚孔凡荣张锴山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室

燃煤发电是我国煤炭的主要应用方式,煤的燃烧过程会产生多种污染物质,如粉尘、SOx、NOx等常规污染物和汞、砷、铅等重金属元素,对我国环境造成严重的破坏。总结了国内外关于燃煤电厂砷,硒,铅迁移转化的研究进展和现有控制措施。介绍了... 详细信息

燃煤发电是我国煤炭的主要应用方式,煤的燃烧过程会产生多种污染物质,如粉尘、SOx、NOx等常规污染物和汞、砷、铅等重金属元素,对我国环境造成严重的破坏。总结了国内外关于燃煤电厂砷,硒,铅迁移转化的研究进展和现有控制措施。介绍了砷、硒、铅重金属元素在燃煤过程的释放特性,燃煤电厂全流程下的分布和迁移特性以及现有的控制技术。分析影响煤燃烧过程砷、硒、铅释放的因素,开展对燃煤电厂中砷、硒、铅的分布及迁移特性的深入研究。

关键词：燃煤电厂重金属分布迁移污染控制

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煤矸石灰添加对准东煤灰熔融特性影响

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化工进展 2019年第4期38卷 1714-1720页

作者：郑烨马志斌关彦军张锴程芳琴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006

选取两种准东煤(ZDA和ZDB)为研究对象,利用灰熔融温度测定仪、X射线荧光光谱和X射线衍射仪考察了单一准东煤灰及其与煤矸石(CG)灰掺混后酸碱比、化学组成和矿物质演变对灰熔融特征温度的影响规律。结果表明高温下ZDA中主要矿物组分为霓... 详细信息

选取两种准东煤(ZDA和ZDB)为研究对象,利用灰熔融温度测定仪、X射线荧光光谱和X射线衍射仪考察了单一准东煤灰及其与煤矸石(CG)灰掺混后酸碱比、化学组成和矿物质演变对灰熔融特征温度的影响规律。结果表明高温下ZDA中主要矿物组分为霓辉石和赤铁矿等助熔矿物,而ZDB中以难熔矿物硫铝酸钙与镁硅钙石为主,导致ZDA灰熔融温度明显低于ZDB。随着CG灰质量分数增加,ZDA/CG与ZDB/CG熔融特征温度呈现先下降后上升趋势,分别在CG灰添加比40%和60%时出现最小值;当ZDA/CG与ZDB/CG酸碱比接近时,CaO与Fe_2O_3含量是影响变形温度与流动温度的主要原因。对于上述两种高碱性煤灰,含钙矿物对于灰熔融特性影响较大,而含钠矿物的影响相对较小。本文旨在为改善准东煤灰沉积倾向提供基础数据。

关键词：准东煤煤矸石灰熔融温度酸碱比化学组成矿物质演变

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燃煤电厂脱硫浆液中汞迁移转化及添加剂对石膏中汞稳定性影响

燃煤电厂脱硫浆液中汞迁移转化及添加剂对石膏中汞稳定性影响

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第七届全国煤化工青年学者论坛

作者：苏银皎滕阳张锴李丽锋王鹏程李圳华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京 102206 山西河坡发电有限责任公司山西阳泉 045011

以某300 MW超低排放燃煤机组现场脱硫浆液为研究对象,考察了浆液中汞迁移转化及添加剂对其影响行为,探讨了固相石膏中汞的热释放特性和环境风险.结果表明温度升高仅导致气相Hg0增加,而浆液pH升高会导致气相和固相中汞含量均有增加,Cl-... 详细信息

以某300 MW超低排放燃煤机组现场脱硫浆液为研究对象,考察了浆液中汞迁移转化及添加剂对其影响行为,探讨了固相石膏中汞的热释放特性和环境风险.结果表明温度升高仅导致气相Hg0增加,而浆液pH升高会导致气相和固相中汞含量均有增加,Cl-或浓度升高既可以抑制浆液中汞还原为Hg0也可以促进固相石膏中汞含量增加,而浓度升高虽然有利于汞富集于固相但会引起Hg2+部分转化为***2S、EDTA-2Na或DTCR-4添加剂与Hg2+反应分别生成HgS、Hg(EDTA)2或([)Hg-DTCR(])n,使浆液中75％以上汞转移至固相石膏中,并抑制了Hg2+还原为Hg0,其中DTCR-4对汞的固化效果最好,但热稳定性依次为Gypsum+EDTA-2Na

关键词：燃煤机组脱硫浆液汞迁移转化添加剂石膏稳定性

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