流化活性碳纤维脱除烟气中的SO2

应用流化状态下的聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)对模拟的工业烟气中的SO2进行吸附脱除实验,通过改变烟气流量、烟气温度、烟气中水蒸气的体积分数及SO2的质量浓度、ACF的循环比及新加入ACF的质量流量,研究了流化状态下ACF脱除SO2效率的影响因素与变化规律.结果表明:PAN-ACF具有良好的脱硫性能,其脱硫效率随着烟气流量的增大、烟气温度的升高和SO2质量浓度的增高而降低,随着烟气中水蒸气体积分数的增高先增高后降低,随着ACF循环比与新加入ACF的质量流量的增大而增高.     

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%.     

活性焦烟气脱硫脱硝的静态实验和工艺参数选择

在自制活性焦烟气脱硫脱硝静态实验系统上,考察了温度、空速、二氧化硫浓度、氧气浓度、水蒸气浓度、NO浓度、氨氮体积比等工艺参数对活性焦脱硫脱硝性能的影响,探索了使活性焦脱硫脱硝效率达到较优的工艺参数.结果表明:温度在120～180℃范围内时,温度越低越有利于活性焦的脱硫性能,而温度为130℃时,脱硝效果较好;空速在小于1000/h时,随着空速的增大,活性焦的吸附性能显著增加,继续增大空速,活性焦相对质量的增加明显降低;烟气中sO2浓度小于2 L/m3时,活性焦对SO2的吸附量有明显增大的趋势,但so2浓度继续增大时,超过了活性焦的饱和吸附量,吸附性能下降;氧气、水蒸气体积分数含量均为6%时,大大促进了活性焦对So2的吸附性能,含量过高或过低都不能达到最佳效果,而氧气浓度、NO浓度对脱硝性能影响不大.通过实验得到的较优脱硫工艺参数值为反应温度120℃、空速1000/h、SO2体积比2L/m3、O2体积分数6%、H2O体积分数6%时,脱硫效率高达98%;脱硝工艺参数值为温度130℃、空速1000/h、02体积分数6%、NO体积分数500mL/m3、(4)NH3/(4)No=1时,脱硝效率为70%.     

电晕放电自由基注入提高烟气脱硫效率的研究

为提高脉冲电晕放电烟气脱硫效率,利用脉冲电晕放电脱硫反应器,采用自由基注入技术,研究氨气和水蒸气对电极放电特性的影响,以及氨、羟基自由基注入和一氧化氮存在对脉冲电晕放电烟气脱硫效率的影响.实验结果表明,氨气注入时,电晕电流略有增加,水蒸气注入时,电晕电流降低.采用电晕放电氨、羟基自由基注入系统,能耗增加约0.36 W·h/m3,但可提高脉冲电晕放电烟气脱硫效率约14%,总脱硫效率达到90%;NO将促进SO2的热化学反应脱除,烟气中注入体积分数为125×10-6NO,二氧化硫脱除率可提高约15%,能耗小于2.4 W·h/m3时,SO2脱除率大于90%.     

活性粒子注入烟气同时脱硫脱硝实验

采用强电场电离放电技术制取高浓度活性粒子和引发剂,并注入烟气中氯化脱硫脱硝,副产物为硫酸和硝酸,整个过程无催化剂和吸收剂.实现了干法同时脱硫脱硝.并研究了活性粒子注入量、气体温度和气体含水量对同时脱硫脱硝的影响.结果表明,活性粒子注入量是影响脱硫脱硝效率的决定因素,NOx优先SO2脱除,该方法脱硝率可达100%,脱硫率高于60%.温度是影响同时脱硫脱硝效率的另一个主要因素,烟气温度的增高不利于SO2和NOx的脱除.水在羟基自由基形成以及脱硫脱硝过程中起着重要作用,适当增大含水量,可促进SO2、NOx脱除.     

活性焦脱烟气SO2过程的流场模拟

活性焦烟气脱硫技术是采用多孔活性焦,通过吸附作用对烟气中的SO2进行脱除.为了解操作参数与结构参数对吸附脱硫塔效率的影响,使用数值模拟的方法对活性焦烟气脱硫装置内部流场进行分析.结果表明:入口结构对进气分布影响很大,在较合适的入口速度10～14 m/s范围内,脱硫效率为89.6％～ 92.3％;而进气分布的均匀性、吸附温度及水蒸气含量等操作参数的准确选择是保证脱硫效率的关键.     

·OH对窄间隙气体放电烟气脱硫效果的影响

采用窄间隙强电场电离气体放电,将O2,H2O等气体分子电离加工成高浓度的强氧化羟基自由基(.OH),进而在等离子体反应器中直接将模拟烟气中的SO2氧化脱除,反应产生的H2SO4采用电集雾器回收.脱硫过程中不使用催化剂,不加吸收剂,是一种具有应用前景的脱硫新方法.主要对放电功率、氧的体积分数以及水的体积分数对.OH和SO2脱除率的影响进行了实验研究,结果表明:模拟烟气总流量为0.1 m3/h,氧的体积分数为21%,水的体积分数为1.38%,SO2初始体积分数为0.08%时,SO2脱除率为78%.随着放电功率及O2,H2O体积分数的增加,SO2脱除率有明显提高.     

CO-NO_x-SO_2体系化学平衡分析

对CO-NOx-SO2体系进行化学平衡分析。研究结果表明:CO,NOx和SO2之间可以很好地相互作用从而使得3种污染物同时脱除;烟气中NOx比SO2易于被CO还原,增加CO的体积分数φ(CO)或降低温度有利于SO2的还原,燃煤烟气自身的CO足以在1 000 K以下还原其中的SO2和NOx;脱硝产物仅为N2,脱硫产物主要为单质硫和COS,提高反应温度可以抑制副产物COS的生成;随着烟气中NOx或SO2体积分数增大,脱硝率维持在100%,脱硫率有所降低,但脱硫产物均主要为单质硫。     

旋转喷雾塔Ca（OH）2/NaClO2联合脱硫脱硝数值模拟

针对开发低温烟气联合脱硫脱硝技术的需求,采用欧拉-拉格朗日方法,建立了旋转喷雾塔气固流动与脱硫脱硝反应耦合的三维数理模型.气相场采用k-ε湍流模型,SO2,NOx的吸收采用双膜理论模型.以2个180 m2烧结烟气的旋转喷雾塔为模拟对象,采用Ca(OH)2/NaClO2浆液作为吸收剂,考察了NaClO2/Ca(OH)2摩尔比、烟气流速、烟气温度、SO2和NO的浓度等对烟气二氧化硫和氮氧化物脱除效率的影响.研究结果表明:随着溶液中NaClO2/Ca(OH)2摩尔比的增加,氮氧化物的脱除效率显著提高,二氧化硫的脱除效率无明显变化;随烟气流速、温度的增大,二氧化硫以及氮氧化物脱除效率均有所降低;氮氧化物的脱除效率随SO2浓度的增大无显著变化,而二氧化硫的脱除效率明显降低;随NO浓度的增加,氮氧化物脱除效率明显降低,二氧化硫脱除效率无显著变化.     

脉冲电晕放电多种污染物协同脱除的研究

脉冲电晕放电电凝并结合直流收尘不仅能够有效提高对亚微米颗粒的捕集效率,而且对烟气中其他污染物也有脱除效果.通过小型试验平台的大量实验,研究了脉冲峰值电压、脉冲频率、停留时间和初始粉尘浓度对燃煤飞灰中亚微米颗粒脱除效率的影响;脉冲峰值电压、脉冲频率、烟气速度和水蒸气体积分数对SO2,NO,HgO的氧化效率的影响.结果表明:PM1,SO2,NO和HgO的协同脱除效率可以分别达到90%,97%,50%和50%以上.通过小型试验台的成功经验,进而设计并建立了中试试验平台.     

改性活性炭纤维负载锰铈复合氧化物低温选择性催化还原脱硝

采用Ce-MnOx/ACFN对烟气进行低温选择性催化还原脱硝实验,分别考察了活性炭纤维(ACF)改性、Ce-MnOx负载量和Ce/Mn摩尔比以及操作条件对脱硝效率的影响.在70～110℃条件下,Ce-MnOx/ACFN作为选择性催化还原脱硝的催化剂具有良好的活性,其脱硝效率随烟气温度升高而升高.催化剂载体活性炭纤维经硝酸改性后脱硝效率有明显提高.随着Ce-MnOx负载量增加和Ce/Mn摩尔比增加,脱硝效率先升高后降低.随着入口烟气NH3/NO摩尔比增加,脱硝效率先升高后趋于稳定.当入口烟气中水蒸气体积分数大于8%时,脱硝效率随其增加而降低.     

钠碱法烟气脱硫工艺技术

采用乙烯废碱液作为吸收剂, 对模拟烟气进行钠碱法烟气脱硫实验. 主要考察了进口烟气温度、烟气含氧量、液气比、进口烟气SO₂ 浓度、烟气流速对脱硫效率的影响, 并对采用该工艺技术的某厂进行经济效益分析, 得出脱硫效率达到95% 以上的工艺参数: 进口烟气温度80~90 ℃、烟气含氧量5%~6%、液气比3.5 L/m³、烟气流速3.5~4.5 m/s 等. 以2.0% NaOH 和7.2% Na₂CO₃ 平均浓度及以上浓度乙烯废碱液的脱硫效率较高. 此外, 乙烯废碱液在烟气速度较低时具有一定的发泡趋势.     

高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析

对利用高炉处理烧结烟气同时脱硫脱硝脱二噁英技术的可行性进行了理论探讨,分析高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物,以及分解二噁英的热力学条件,探讨烧结烟气代替空气鼓风对理论燃烧温度、风量、炉缸煤气、炉顶煤气和铁水硫含量的影响.结果表明：二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮的最低平衡体积分数分别为1.84×10-13%、3.08×10-11%和3.72×10-21%,高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物是可行的;高炉具有分解二噁英的有利热力学条件;烟气中二氧化硫和一氧化碳对理论燃烧温度的影响可忽略,氮氧化物能略微提高理论燃烧温度,二氧化碳体积分数增加1%,理论燃烧温度降低大约40.5℃,但通过降低鼓风湿度和提高富氧率等措施,能达到高炉正常生产时的炉缸热状态水平;随着烟气中二氧化碳含量的增加,风量、炉缸和炉顶煤气量都逐渐降低,炉缸煤气一氧化碳和氢气含量增加,炉顶煤气中一氧化碳、氢气、二氧化碳和水含量都增加,氮气含量显著降低;铁水硫含量与烟气二氧化硫含量成正比,但当二氧化硫质量浓度达到2000 mg·m-3,铁水中硫质量分数仅为0.025%,铁水质量仍合格.通过综合调节高炉操作参数,也可以实现烧结烟气代替空气鼓风进行高炉炼铁生产,达到脱硫脱硝脱二恶英的目的.     

湿法液柱喷射烟气脱硫工程性能

在沈阳化肥厂脱硫示范工程上进行液柱喷射烟气脱硫系统的性能研究。根据试验结果,提出了单位体积浆液吸收SO2的量与浆液的pH值呈幂函数关系。烟气体积流量的增加有利于液滴的表面更新作用;入口烟气SO2浓度的增加有利于反应传质推动力的增加;循环浆液量的增加将增加液滴间合并趋势。前两者有利于脱硫反应,但入口SO2总量的增加导致脱硫效率下降;后者不利于脱硫反应,但脱硫浆液量的增加导致脱硫效率增加,其变化规律符合液柱喷射烟气脱硫机理。     

蒸汽相变与撞击流耦合促进细颗粒物脱除

针对石灰石/石膏法湿式烟气脱硫(WFGD)工艺,考察了WFGD系统对烟气温湿度和细颗粒形貌与元素组成的影响,并分析了相变室中过饱和水汽环境的形成特性;在此基础上,采用蒸汽相变和撞击流耦合的方法,实验研究了撞击流相变室中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的效果,并与普通蒸汽相变室进行了比较.结果表明:细颗粒经石灰石/石膏法脱硫...     

喷淋方向对船舶I型脱硫塔内部流场的影响

随着船舶尾气排放法规的严苛,如何提高船舶脱硫塔脱硫效率以及减小压降成为生产设计中的重要因素。本文以I型脱硫塔为研究对象,通过改变喷嘴的喷射方向对内部流场特性进行了优化。首先利用欧拉-拉格朗日方程建立了气液两相流动模型,其中烟气为连续相,喷淋液滴为离散相。采用多孔介质模型替代除雾器以计算其产生的压降,利用Ansys Fluent分别仿真三个不同喷射方向(A30、A90、A150)的脱硫塔内部流场。将A30的仿真结果与工厂实验进行对比,结果表明仿真得到的脱硫塔烟气出口温度及入口至除雾器下方的压降值与实验数据基本一致,证明了仿真的准确性。通过对三种喷射条件下的内部流场、温度及压力特性的对比研究,结果表明：三种喷射方向对脱硫塔压降影响不大,对烟气的降温效果均不佳,其中 A90所产生的降温效果和压降与A30几乎一样,A150喷射产生的压降相对较大及烟气降温效果相对较好;三种喷射方向均易造成烟气产生逃逸,其中A90逃逸现象最严重;A30的烟气截面速度标准偏差值Mf相对较低,更有助于气液两相接触。综合考虑采用A30喷射方式更有利于脱硫。     

双面对切进口结构的湿法烟气脱硫喷淋塔内流场的数值模拟和实验研究

烟气脱硫喷淋塔一般直径大高度低,处理的烟气量很大,气体进入塔内的几何结构一定程度上影响着塔内流场的分布,从而对SO2的有效吸收及运行性能产生至关重要的影响。常规情况下,烟气从单侧进口以自由射流方式进入喷淋塔,在进口处容易形成回流区、死滞区、涡流区。湿法烟气脱硫系统中的喷淋塔进口结构设计为双面对切进口。通过数值模拟和实验测试相结合的方法,研究了双面对切进口对塔内流场分布的影响。结果表明,采用双面对切进口结构,可以使喷淋塔得到近似于活塞流的均匀流场,从而使烟气均匀一致地通过脱硫喷淋塔,提高了脱硫效率。     

循环流化床烧结烟气脱硫灰理化性能研究

以采用脱硫剂浆态进料,脱硫塔后采用双旋风分离、双侧返料工艺特点的某钢厂循环流化床烧结烟气脱硫灰为研究对象,从粒径分布、比表面积、元素组成、颗粒微观形貌、晶相组成、红外吸收及热稳定性等方面,考察和电厂循环流化床(CFB)脱硫灰的异同。研究发现,与电厂CFB烟气脱硫灰相比,CFB烧结烟气脱硫灰有以下特点:粒径小,比表面积大,表面结构疏松、多孔,表面活性好;K、Na、Fe等农业可利用元素含量高,同时又含有Pb、Cr、Rb等重金属及放射性元素;S、Si、Al元素含量低;晶相成分中含KCl、CaCO3、CaSO3.0.5H2O、CaSO4等;气氛对其分解温度影响不大,空气气氛下灰分中CaSO3比电厂脱硫灰中CaSO3更易分解。根据研究结论,初步分析了将CFB烧结烟气脱硫灰用于现有电厂半干法脱硫灰利用途径中的优势及瓶颈,为CFB烧结烟气脱硫灰的综合利用与安全处置提供依据和参考,有利于CFB烧结烟气脱硫技术的推广。     

新型脱硫废水处理工艺性能分析

将脱硫废水打入除尘器前烟道内,可利用烟气热量蒸发脱硫废水中的水分,蒸发后的固体物随烟尘在电除尘器被电极捕捉,进入烟尘中,从而实现了脱硫废水的零排放。本研究采用新型脱硫废水处理工艺,脱硫废水中的Cl-、Cr3＋等浓度均有效降低,避免了其在脱硫浆液中的富集,使浆液品质得到了优化。同时,由于喷入脱硫废水后,除尘器入口烟气温度降低,湿度增加,除尘效率有所提升。与常见的化学沉淀工艺相比,新型脱硫废水处理工艺具有系统简单,运行维护费用低廉,工程周期短等优点,具有很好的推广应用价值。