H2S对石灰石循环煅烧/碳酸化法吸收CO2的影响

为了研究石灰石煅烧/碳酸化循环法捕集CO2过程中H2S对吸收剂性能的影响,利用固定床反应器进行了煅烧石灰石吸收H2S的试验,研究了H2S流量、体积分数和反应温度3个因素与穿透时间和CaO转化率之间的关系,确定了600℃是石灰石煅烧/碳酸化法实现硫碳共脱的理想反应温度。在600℃时,考察了CaO同时脱除CO2和H2S的多次循环反应特性,结果表明:CaO对H2S有良好的脱除效果,而吸收CO2的能力则随循环次数增加不断下降。研究了煅烧气氛(氮气或空气)对CaO循环反应特性的影响,对比试验结果发现:H2S的存在使得空气煅烧条件下20次循环反应后CaO吸收CO2转化率比氮气煅烧时的转化率下降了41.3%。研究分析表明:空气煅烧时,CaS会与O2反应生成CaSO4,堵塞颗粒内部孔隙,使得CaO循环转化率迅速下降。     

燃煤在O_2/CO_2方式下SO_2生成特性的研究

研究了合山煤在O2 /CO2 方式下SO2 的生成特性 .结果表明在O2 /CO2 方式下 ,由于燃煤的燃烧特性和钙基吸收剂的煅烧分解特性不同于传统燃烧方式 ,SO2 的生成速度加快 ,生成量较空气气氛下大为减少 ,钙基吸收剂的脱硫率随温度升高而增加 ,表明O2 /CO2 方式有利于钙基吸收剂高温脱硫     

循环煅烧/碳酸化反应中CaO微观结构变迁特性

对CaO在循环反应中的碳酸化特性和微观结构变迁特性进行了研究.研究表明,CaO在700 ℃碳酸化时能取得最佳的CO2捕捉性能,高煅烧温度不利于CaO的碳酸化.随着循环次数的增加,CaO的孔隙由粗糙、具有网状连接和多孔的结构逐渐向平滑、孔间连接较差和较少孔的结构转变.CaO比表面积和比孔容均随循环次数增加而减小.前10次循环反应使CaO比表面积衰减迅速,此后变化缓慢.随着循环次数的增加,CaO的孔容和孔表面积分布均变差,CaO平均孔径逐渐增大.每次循环中,CaO中孔(2～50 nm)的孔表面积大于大孔(大于50 nm)的孔表面积.CaO碳酸化转化率随其比表面积和比孔容增加而增大,但当超过比表面积和比孔容的临界值后其转化率则可能减小.     

Al含量对Fe?10Mn?xAl (x = 0.035wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%)合金体系和CaO?SiO2?Al2O3?MgO精炼渣反应的影响

轻量化是世界汽车发展的方向,中高锰钢因高强、高塑、高加工硬化率等优异的力学性能引起了人们的很大关注。除Mn含量高外,该钢种通常含有较高的Al以降低材料密度、防止氢延迟断裂等。因合金含量高,钢液中的溶质元素和顶渣会发生较强的渣/钢反应,进而对钢液、顶渣、洁净度等产生重要影响。本文旨在研究不同Al含量的中锰钢与精炼渣的反应及其影响。本文采用渣/钢平衡的实验方法研究了不同Al 含量(0.035wt%, 0.5wt%, 1wt%, 2wt%)的Fe?10Mn?xAl 合金体系与CaO?SiO₂?20wt%Al₂O₃?6wt%MgO (CaO/SiO₂ = 4)精炼渣之间的反应,及其对钢液和炉渣成分、非金属夹杂物的影响;在实验基础上,对钢液和炉渣成分变化以及夹杂物转变进行了热力学分析与讨论。研究结果表明,渣/钢反应后,钢中Al含量显著降低,初始Al含量对反应后钢、渣的成分有重要影响。随着初始Al含量增加,钢中的Si和渣中的Al₂O₃逐渐增加,而渣中的SiO₂和MnO逐渐减少。造成该变化的原因是:随着初始Al含量增加,钢液中的Al逐渐替代Mn与渣中SiO₂反应,即渣/钢之间的主控反应由2[Mn] + (SiO₂) = 2(MnO) + [Si]转变为4[Al] + 3(SiO₂) = 2(Al₂O₃) + 3[Si]。随着初始Al含量增加,钢中夹杂物类型也发生很大变化,转变路线为:MnO → MnO?Al₂O₃?MgO → MgO → MnO?CaO?Al₂O₃?MgO 和 MnO?CaO?MgO,相应的夹杂物形状由球形变为不规则状,最后又变为类球形。其转变机理是:随着初始Al含量增加,钢中Al逐渐替代Mn与渣中SiO₂反应,且Mg、Ca依次从渣中还原进入钢液,故而夹杂物类型发生上述转变。     

白云石煅烧/加压碳酸化循环捕获CO2实验研究

在双固定床反应器系统上采用提高碳酸化反应压力的方法来改善白云石的CO2循环捕获性能.对白云石在不同碳酸化反应压力、温度、碳酸化气氛与煅烧气氛中CO2浓度以及颗粒粒径等条件下的循环碳酸化特性进行测试,并与石灰石的循环特性进行比较.结果表明,提高碳酸化反应压力有利于提高白云石的循环碳酸化转化率.反应压力一定,白云石的碳酸化转化率随碳酸化温度的增加呈先增加后减小的趋势.在700～750℃和0.5 MPa条件下,白云石获得较高的碳酸化转化率.白云石的加压循环碳酸化反应对一定的粒径范围和煅烧气氛具有较好的适应性.白云石的加压循环碳酸化性能较石灰石优越.     

镍基催化剂上焦油组分裂解反应研究

以甲苯为煤焦油模型化合物,研究了镍基催化剂对焦油组分催化裂解反应特性的影响.采用浸渍和分步浸渍的方法制备了Ni/Al2O3和Ni/MgO-Al2O3两个系列镍基催化剂,考察了催化剂组成(Ni含量、MgO含量)、反应条件(温度、空速、水蒸气含量)对焦油组分催化转化的影响.结果表明:Ni含量在0.2％左右时,Ni/Al2O3具有较高的催化活性,催化剂的活性随着Ni含量的继续增加而下降,作为助催化剂的MgO可以减少催化剂表面积炭.高温有利于H2和CO的生成,但不利于CH4的生成.水/甲苯比是影响焦油催化裂解的重要因素,较高水/甲苯比有利于H2的产生,而不利于CO和CH4的生成.     

担载Ni催化剂中Ni担载量及金属助剂对CH4与CO2重整反应活性的影响

考察了金属Ni担载量对Ni/Al2O3、Ni/MgO/Al2O3催化剂用于甲烷与二氧化碳重整反应活性的影响,结果表明Ni担载量对反应活性的影响受反应温度的制约.在低担载量时,催化活性随Ni担载量的增加而增加,到3%时CH4及CO2转化率分别达到100%和88%;但对高担载量催化剂如20%Ni/MgO/Al2O3,高温时（＞1073K）因Ni的聚集等使反应器堵塞,导致活性骤降.与Ni/Al2O3相比,Ni/MgO/Al2O3具有更好的稳定性.助剂对催化活性及稳定性也有一定影响.各助剂对CH4转化的影响次序为La＞Mn＞Co＞Fe.助剂的加入有助于Ni催化剂稳定性的提高.     

燃煤在O2/CO2方式下SO2生成特性的研究

研究了合山煤在O2／CO2方式下SO2的生成特性，结果表明在O2／CO2方式下，由于燃煤的燃烧特性和钙基吸收剂的燃烧分解特性不同于传统燃烧方式，SO2的生成速度加快，生成量较空气气氛下大为减少，钙基吸收剂的脱硫率随温度升高而增加，表明O2／CO2方式有利于钙基吸收剂高温脱硫。     

XRD研究O2/CO2气氛下石灰石煅烧产物烧结特性

在热重分析天平上进行了O2/CO2气氛下石灰石的煅烧和烧结实验,用氮气吸附仪测定了石灰石煅烧产物CaO的孔结构特性,用X射线衍射仪(XRD)对CaO的晶粒尺寸进行了测量.结果表明:空气气氛下煅烧所得CaO的比表面积较O2/CO2气氛下煅烧所得CaO的大,随温度的升高CaO的比表面积呈现出先减小后增大的趋势,在1 000℃附近达到最大;石灰石煅烧产物CaO的比表面积和晶粒度具有很好的相关性,得到CaO晶粒尺寸与比表面积关系;随晶粒尺寸的增加,比表面积减小,烧结对煅烧产物CaO孔结构的影响是通过影响其晶粒大小来实现的.     

CaO/γ-Al2O3干法脱除燃煤烟气中砷的实验研究

将γ-Al2O3浸渍于Ca(NO3)2溶液中制备出CaO/γ-Al2O3负载型吸附剂,以贵州省高砷煤为研究对象,运用固定床管式炉对CaO/γ-Al2O3在煤燃烧过程中的除砷性能及影响因素进行了系统研究,并对吸附剂和脱砷产物进行了红外光谱表征和X-射线衍射分析,简单探讨了CaO/γ-Al2O3的除砷机理.实验结果表明:γ-Al2O3在2.0mol.L-1的Ca(NO3)2溶液中浸渍2h后煅烧制得的CaO/γ-Al2O3吸附剂具有最佳脱砷效率,红外图谱中出现的As—O键物质和X-射线衍射图谱中发现的Ca3(AsO4)2也进一步说明了CaO/γ-Al2O3吸附剂能够脱除燃煤烟气中的砷.     

Fe/CaO载氧体作用下生物质化学链气化研究

生物质化学链气化技术是一种高效的生物质能源利用技术，其过程中载氧体能够起到载氧、载热和催化的作用。为了提高载氧体的氧化还原特性，同时提高生物质气化得到合成气的产率，研究了机械混合法和浸渍法制备的Fe/CaO载氧体在生物质化学链气化过程中的作用。制备了不同Fe负载量的Fe/CaO载氧体，对其进行了XRD、CO₂-TPD和H₂-TPR表征以分析其物理化学性能。随着Fe负载量的增大，载氧体的还原性增强，同时CO₂吸收性减弱。在固定床装置上对其反应性能进行了实验研究，结果表明在反应温度为850 ℃时，随着Fe负载量增大，气体转化率逐渐增大，CO2和CO的产气量逐渐增大，H₂的产气量减少。当Fe负载量为40%得到的载氧体能够得到最大合成气产量453.4 mL，H₂和CO的产气量分别为146.6 mL和306.8 mL。     

湿式钙/镁法烟气脱硫的自动控制系统

随着我国环境污染日趋严重,严格控制SO2排放,加快烟气脱硫已刻不容缓。文中简要介绍了一种湿式烟气脱硫工艺及实施方案,对PLC自动控制系统的组成及功能进行了系统的阐述。该系统性能稳定、安全可靠,提高了脱硫系统的脱硫效率和自动化程度。     

Morphology controllable growth of CaO/amorphous carbon ropes by a hydrothermal approach

A versatile hydrothermal strategy for the growth of a centimeter-sized CaO/amorphous carbon rope was introduced in this article. It is demonstrated that the centimeter-sized rope is composed of abundant amorphous carbon “belt” and “stick” with small polygonal CaO particles in the size of 3.0–5.0 nm embedded in the “belt” and “stick” framework. With the increase in NaOH amount, polygonal Ca(OH)2 particles in the size of 0.5–3.0 μm are found, instead of the CaO/amorphous carbon rope. This morphology evolution results from the competition of structure-directing and hydrothermal-carbonizing of organic agents during hydrothermal reaction. These results may give good suggestions for the controllable growth of newly unique morphological micro/nano architectures in solution phase reactions.     

Co掺杂CaO材料的铁磁性研究

利用固态反应法制备了具有铁磁性的Co掺杂CaO纳米粉末材料,并对材料的结构和磁学性质进行了研究.X射线衍射和高分辨率透射电镜测试结果表明,材料为单相的CaO立方结构,Co掺杂导致了晶格常数的减小,表明Co离子通过替位Ca离子融入了CaO晶格.磁性分析表明,该Co掺杂CaO纳米粉末表现出了明显的铁磁特性,临界温度高于70K.通过分析认为,材料的铁磁性是由浅施主缺陷O空位与Co离子耦合形成束缚磁极化子引起的.     

掺CeO_2的MgO－CaO系中CaO和MgO的晶粒生长动力学

研究了ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料中主要氧化物ＣａＯ和ＭｇＯ在高温下的晶粒生长动力学，发现ＣｅＯ２的存在降低了ＣａＯ和ＭｇＯ的晶粒生长活化能，提高了结构基元的扩散速率，促进了ＣａＯ和ＭｇＯ晶粒的生长，从而揭示了掺ＣｅＯ２的ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料抗水化性提高的本质     

Reduction-melting behaviors of boron-bearing iron concentrate/carbon composite pellets with addition of CaO

Although the total amount of boron resources in China is high, the grades of these resources are low. The authors have already proposed a new comprehensive utilization process of boron-bearing iron concentrate based on the iron nugget process. The present work de-scribes a further optimization of the conditions used in the previous study. The effects of CaO on the reduction–melting behavior and proper-ties of the boron-rich slag are presented. CaO improved the reduction of boron-bearing iron concentrate/carbon composite pellets when its content was less than 1wt%. Melting separation of the composite pellets became difficult with the CaO content increased. The sulfur content of the iron nugget gradually decreased from 0.16wt%to 0.046wt%as the CaO content of the pellets increased from 1wt%to 5wt%. CaO negatively affected the iron yield and boron extraction efficiency of the boron-rich slag. The mineral phase evolution of the boron-rich slag during the reduction–melting separation of the composite pellets with added CaO was also deduced.     

CaO/ZrO2固体碱的制备及催化合成碳酸二异辛酯

以CaO／ZrO2固体碱为催化剂，碳酸二甲酯、异辛醇为原料，通过酯交换反应合成碳酸二异辛酯．利用XRD对催化剂进行了结构表征，实验结果表明，催化剂在活化温度873K，质量分数为1．5％的条件下，产品收率达到62．2％．使用6次后，产品收率仍可达59．8％．利用红外光谱、核磁共振对产品进行分析，结果显示，产品中无副产物，纯度较高．     

钙铜复合吸收剂CO2捕集性能优化研究进展

开发高效、低成本的CO₂捕集技术是我国实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。基于钙铜复合吸收剂的钙循环耦合化学链燃烧工艺是一种改进的钙循环技术,通过耦合化学链燃烧来替代钙循环技术中高能耗的空气分离器,可显著降低系统能耗、提高其经济性,受到了国内外学者的广泛关注。介绍了钙循环耦合化学链燃烧工艺的基本原理,阐述了目前钙循环耦合化学链燃烧工艺面临的重大挑战——钙铜复合吸收剂CO₂捕集性能在循环过程中的急剧衰减;综述了提高钙铜复合吸收剂CO₂捕集性能的改性措施,主要包括载体负载法、水蒸气活化、高温热预处理等;综合分析了各种改性方法的优缺点并指明了今后的研究方向。     

CaO再碳酸化的研究

建立了CaO再碳酸化的微粒模型，研究了CO2体积分数、反应温度等因素对反应的影响．研究表明，在本实验条件下，存在一个最佳再碳酸化温度(在680-7300℃之间)．当温度过高时，部分产物发生分解，气体通过产物层的扩散阻力随着温度的增加而变大，部分空隙的堵塞等原因造成反应的转化率反而减小．