温度影响下的气固吸附相平衡及其数据处理方法

采用双柱定容容量法分别测定了O2 和N2 在 13X分子筛上的吸附等温线 ,其实验温度为 2 0～ 4 0℃ ,平衡压力为 2× 10 5～ 1× 10 6 Pa .在整个温度范围内曲线拟合出Langmuir吸附等温方程的常数 .通过Young方程关联实验范围内吸附相平衡数据 ,得出O2 和N2 的吸附热分别为 10 .13kJ/mol和 12 .68kJ/mol.用理想吸附溶液理论探讨O2 和N2 混合物的竞争吸附平衡特性 ,并将离散数据拟合出以分压、温度为自变量的双组分吸附等温方程     

活性炭纤维吸附NO和SO2的试验研究

利用聚丙烯腈活性炭纤维(PAN-ACF)在模拟烟气条件下进行吸附脱除NO和SO2的试验研究,重点研究吸附剂质量与烟气流量之比W/Q、水蒸气和氧体积分数、温度等因素对吸附的影响,得到了单独吸附SO2和NO时的最佳工况为:温度30℃、水蒸气体积分数为8%、氧气体积分数为5%、W/Q为2.5(g.min)/L,此时SO2和NO的吸附效率分别为85.8%和65.9%.最后进行同时脱除SO2和NO的试验,结果表明:SO2和NO同时存在时,NO促进了SO2的吸附,而SO2对NO的吸附起抑制作用,此时SO2和NO的吸附效率分别为89.0%和19.0%.     

不同料层高度烧结过程尾气排放规律

研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分(O2、CO2、SO2和NO)的变化规律.结果表明:随着烧结历程的推进,尾气中O2含量降低而CO2含量升高,这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多;尾气中SO2、NO的含量亦呈升高趋势,但幅度很小,这主要是因为烧结料层对SO2有吸收作用,而燃烧带的CO气体则可以还原使部分NO分解;在临近烧结终点时,因料层对SO2的吸收作用消失而使析出作用强化,导致尾气中SO2含量急剧升高.另外,随着料层高度的增加,因固体燃料配比相应减小,尾气中CO2、SO2和NO的含量降低,而O2含量增加.因此,控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气中气体污染物(CO2、SO2和NO)的有效措施.     

SSZ-13分子筛膜在CO_2/N_2体系中的分离性能研究

使用混合结构导向剂,在摩尔配比为1.00 Si O2∶0.10 Na2O∶0.01 Al2O3∶0.10 TMAda OH∶0.10BTMAOH∶80.00 H2O的溶胶体系中,于大孔管状莫来石支撑体上通过一步水热过程制备了高性能的SSZ-13分子筛膜.膜制备具有很好的可重复性.考察了温度和压力对CO2和N2单气体渗透通过SSZ-13分子筛膜的渗透行为的影响,以及等摩尔CO2/N2气体的分离性能.在压差为0.2 MPa和温度为25℃的条件下,SSZ-13分子筛膜的平均CO2渗透速率和CO2/N2分离选择性分别为1.65×10-7mol/(m2·s·Pa)和16.     

含水条件下多组分污染气体的FTIR同时在线测量

为实现燃煤烟气同时脱硫脱硝实验中含水条件下NO、SO2、NH3、NO2和N2O五种污染气体的同时在线测量,建立了FTIR定量分析方法.各组分气体的标定范围涵盖了实验室规模烟气脱硫脱硝实验中所用到的典型浓度.使用一系列已知浓度的混合气体对定量方法的性能进行了验证,并对测量误差进行了讨论.结果表明:选取合适的采样和定量方法参数,可以实现上述5种气体在含水条件下的同时在线高精度测量,在无H2O条件下,单组分测量结果误差为士2%;在5%H2O条件下,NO测量精度仍不降低;在5%H2O和14%CO2共存条件下,NO、SO2和NH3同时测量结果误差分别为±2%、±3%和±3%.     

催化剂载体γ-Al2O3上NO对SO2的氧化吸附

通过研究催化剂载体γ-Al2O3在423K吸附温度和不同气氛(有氧和无氧)下NO和SO2的吸附曲线、吸附量，以及漫反射红外光谱(DRIFTS)分析，探讨了低温下在γ-Al2O3上NO对SO2的氧化吸附的影响．研究表明，低温下在γ-Al2O3上NO对SO2氧化吸附有促进作用，γ-Al2O3晶格氧直接参与了NO促进SO2氧化的反应,NO促进SO2氧化吸附的机理是：γ-Al2O3吸附NO形成的表面螯合亚硝基与邻位弱吸附的Al-O-SO2发生表面反应，使弱吸附的Al-O-SO2氧化生成稳定的SO4^2-，并产生氧空位，放出NO，气相中的氧补充氧空位生成晶格氧，使表面反应得以继续进行。     

变压吸附法净化含N2气体中微量CO的脱附过程

对N2/CO混合气中的CO在NA型吸附剂上的动态吸附和脱附行为进行研究.使用单塔吸附装置测定CO在不同分压和停留时间条件下的动态吸附量,考察降压过程中CO浓度随床层压力的变化特征,确定合适的脱附方法和条件.结果表明:0.9 min是比较合适的停留时间;在床层利用率为80%条件下,顺放的气体可以达到产品气体积分数不超过5 mL/m3的要求;抽真空并使用200 mL/min N2吹扫是合适的脱附再生方式.三塔的变压吸附结果表明,在常温下,反复吸附与脱附再生,可以达到吸附净化含N2气体中微量CO的效果.     

不同气氛下聚乙烯低温热解气化特性分析

气化熔融焚烧技术是高效率低污染的新型城市生活垃圾处理技术,该技术的关键环节是垃圾低温(600～650 ℃)气化.以垃圾中主要可燃组分聚乙烯为试验物料,采用管式炉,分别在N2,CO2,N2 H2O,N2 O2,N2 O2 CO2 H2O气氛下,进行了低温(600 ℃)热解气化特性的试验研究.试验结果表明:反应气氛中含O2能显著提高气体产物中CO2的含量,从而提高了碳转化率,但能量转化效率和气体低位热值均较低;CO2气氛下CO的产生量明显增高,从而使气体低位热值和碳转化率显著增大;H2O气氛有利于H2的生成和产气量、气体低位热值、能量转化效率的提高,其中能量转化效率可达80%,但对大分子烃族类二次裂解具有一定的抑制作用;气体低位热值在N2 O2 CO2 H2O混合气氛下最大,达到12.8 MJ/m3.     

MCM-41介孔分子筛吸附分离瓦斯组分的分子模拟研究

以自制的MCM-41介孔分子筛为原型,采用圆柱型孔结构模型对CH4,N2,CO2及其多组分混合物在MCM-41介孔分子筛上的吸附行为进行了GCMC模拟。探讨了单组分、双组分和三组分气体在吸附材料上的吸附量随吸附压力变化规律及吸附、分离特征。结果表明,3种组分在吸附材料上的最大吸附量分别为3.75,2.6和7.54mmol/g;CO2/N2,CH4/CO2和CH4/N2的最大分离系数分别为10.4,4.33和3.5.等摩尔3组分混合气体吸附时,CO2在吸附相中被浓缩,CH4和N2在气相中得到适当富集。     

去除水体中F~-和SO_4~(2-)的吸附材料

选择火山渣、骨炭、粉煤灰和锰砂为吸附材料,考察其去除水体中F-和SO2-4的性能,并将火山渣和骨炭进行改性,研究其改性后的动力学规律.结果表明:火山渣和骨炭对F-的吸附量分别为0.092,0.041mg/g,对SO2-4的吸附量分别为5.72,3.99mg/g;粉煤灰和锰砂对F-的吸附量均低于0.020mg/g,均未吸附SO2-4;Al2(SO4)3可作为改性剂;经质量分数为10%的Al2(SO4)3联合热改性后火山渣对F-的最大吸附量为0.099mg/g;经质量分数为10%的Al2(SO4)3化学改性后火山渣对SO2-4的最大吸附量为5.93mg/g;二者动力学吸附规律均符合准二级方程.     

O3同时去除SO2和NO的研究

将N2、O2、NO、SO2气体按一定比例混合成模拟工业烟气,将混合气体与0,同时通入反应器中。实验中,考察03／NO物质的量之比、温度以及不同的吸收液对脱硫脱硝的影响。实验结果表明,液相中O3对NO能有效氧化,然而S02的存在对NO的去除具有一定的负面影响。当O3／NO=1时,NO的去除率达到93．12％;Na2CO3溶液替代蒸馏水作为吸收液时,有利于NO和S02的去除;当温度在20～60℃范围内,NO和s02的去除率呈逐渐下降的趋势,但影响不大。     

FTIR多组分定量分析方法及其应用

研究了红外光谱法在气体多组分同时定量分析中的应用;运用气体混合物同时定量分析的方法,得到了N2O、NO、NO2、SO2和CO25种气体在100℃下的校正曲线;将此分析方法应用于燃煤烟气中NO的选择性催化氧化实验,对催化剂的活性进行了线分析和考评。实验证明此方法可精确测量反应中各物种的变化情况,对于具有红外吸收的气体,是一种普适性的分析方法。     

中温同时干法钙基脱硫与氨法脱硝的实验研究

为了弄清楚中温条件下同时进行钙基脱硫与氨法脱硝的可行性,该文研究了脱硫脱硝过程中的相互作用。通过固定床实验台在700~850℃研究烟气中NO以及喷入的NH3对CaO固硫反应的影响以及SO2、CO2和H2O存在时固硫产物的脱硝活性。研究结果表明:烟气中的NO对固硫反应无明显影响,NH3仅在700~750℃且有CO2和H2O存在时才会使得CaO固硫反应速率有稍微的降低;SO2使得固硫产物对脱硝反应的催化效果减弱,但这种影响可逆,且H2O会减弱SO2的这种抑制作用。并且固硫产物在SO2,CO2和H2O同时存在时总体仍体现出较明显的脱硝效果。     

O2/CO2气氛下燃煤过程中NOx排放特性实验研究

利用沉降炉在O2/CO2和O2/N2气氛下对煤粉燃烧过程中NOx排放特性进行实验,研究了不同停留时间、燃料/氧化学当量比、温度等因素对燃煤过程中NOx的排放特性的影响,并对2种燃烧方式下NOx的排放特性进行对比.结果表明:在O2/CO2气氛下NOx的生成量远远低于空气气氛下NOx的生成量,其主要原因是在O2/CO2气氛中高CO2质量浓度导致气氛中生成较高含量的CO,从而在未燃烧碳表面发生NO/CO/Char的反应,促进了NO还原为N2;O2/CO2气氛中没有N2,避免了热力型NOx和快速型NOx的生成;约80%的再循环烟气致使NOx的停留时间大为增加,即延长了NOx的还原反应时间,从而降低了NOx的排放.     

玉米芯活性炭的制备及储气性能

天然气、氢气、二氧化碳等气体的吸附研究在洁净气体代油燃料的强化存储、温室气体减排、大气治理等方面具有重要意义,其重点内容是高效吸附材料的开发．以玉米芯为原料,采用磷酸活化法制备了含有较高中孔比例的活性炭,其比表面积达到1,610,m2/g,孔容为1.72,cm3/g,中孔体积达到1.14,cm3/g,占孔容的66％．测定了H2、N2、CH4和 CO2在该吸附剂上的吸附等温线．在0.4,MPa 时,CO2对 CH4的选择性达到2.76,对 N2的选择性达到7.63,对 H2的选择性达到42.31,具有良好的分离应用前景．测定了水存在条件下甲烷在该活性炭上的吸附等温线,由于孔尺寸有利于甲烷水合物的生成,因此甲烷吸入量较在干燥吸附剂上提高了82％．根据克劳修斯-克拉佩龙方程计算了甲烷水合物的生成焓为-64.37,kJ/mol．     

脉冲电晕对燃煤烟气中NO和SO_2的脱除研究

利用手烧炉燃煤所产生的烟气和高压脉冲电源，研究脉冲电晕放电对真实烟气中ＮＯ和ＳＯ２的脱除规律，结果表明：随着脉冲电压和脉冲重复频率的增大，电晕对ＮＯ和ＳＯ２的氧化脱除量增大，但随烟气流速的增大（即处理时间缩短）而变小；负脉冲电晕对ＮＯ和ＳＯ２的氧化脱除量比正脉冲电晕的低；当氨浓度为ＳＯ２浓度的４～５倍时，氨本身对ＳＯ２的脱除效率可达到８８％，但氨本身对ＮＯ没有脱除作用；在氨本身对ＮＯ和ＳＯ２脱除的情况下，脉冲电晕放电促使了ＮＯ脱除，但若氨不过量（能完全被ＳＯ２吸收），则放电对ＳＯ２没有进一步的脱除作用。     

流化床煤燃烧N_2O，SO_x及NO_x的消减

在一台循环流化床实验台上，研究了石灰石脱硫过程中Ｎ_２Ｏ／ＳＯ_ｘ／ＮＯ_ｘ浓度的变化，并在空床上进行了再燃烧法脱除Ｎ２Ｏ的实验，结果表明，石灰石脱硫会使ＮＯｘ少量增加，再燃烧法可以在不增加ＮＯｘ的同时使Ｎ_２Ｏ大大降低；再燃燃料的挥发分含量越高，Ｎ２Ｏ的消减率越高；气体停留时间越长，Ｎ２Ｏ的分解率越高；低氧量对再燃烧法消减Ｎ２Ｏ有利     

SO_2,NO 等离子体净化中自由基行为的分析

建立一个简单而合理的化学反应模型，对等离子体条件下活性自由基在ＳＯ２和ＮＯ净化中的行为和作用进行化学动力学分析．结果表明，ＯＨ，Ｏ和ＨＯ２基在ＳＯ２和ＮＯ气相氧化脱除中起主导作用，在整个净化机制中，气相反应的贡献仅占２０％左右；气溶胶表面的催化作用加强了ＳＯ２和ＮＯ的氧化速度，异相反应对ＳＯ２和ＮＯ净化有重要贡献，一个气溶胶可提供１０７ｃｍ－３的自由基．动力学模拟结果与实验结果定性相符．动力学研究结果为等离子体过程的优化提供依据