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富氧燃烧烟气压缩净化的研究进展

化工进展 2018年第3期37卷 1152-1160页

作者：黄强张立麒周栋李小姗九江学院机械与材料工程学院江西九江332005 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

富氧燃烧技术具有大幅度降低单位燃料的NO_x和SO_x排放的优点,但酸性物质及汞等污染物的存在对CO_2的后续资源化利用和埋存造成极大影响。本文从富氧燃烧烟气净化技术角度出发,简述了CO_2压缩过程中NO_x和SO_2单独脱除、联合脱除的研究... 详细信息

富氧燃烧技术具有大幅度降低单位燃料的NO_x和SO_x排放的优点,但酸性物质及汞等污染物的存在对CO_2的后续资源化利用和埋存造成极大影响。本文从富氧燃烧烟气净化技术角度出发,简述了CO_2压缩过程中NO_x和SO_2单独脱除、联合脱除的研究情况,以探寻协同脱除过程中NO_x、SO_2相互影响的规律以及具体N-S反应的路径;分析了压缩过程协同脱汞的研究进展,探讨压缩过程汞脱除的具体机制,观察NO_x、SO_2、H_2O的含量对汞脱除的影响;最后介绍了富氧燃烧烟气压缩净化技术的中试应用情况。分析表明,现有研究大多注重于孤立地分析各种工况参数对NO_x、SO_2、Hg O吸收脱除的影响,因此难以从反应机理上揭示多种污染物脱除之间的内在联系与相互作用机制,只有实现NO_x、SO_x及Hg O等多种污染物的联合脱除,才能实现富CO_2烟气的有效净化,从而大大减少富氧燃烧技术的设备投资和运行成本,有效促进该技术的大规模商业化应用。

关键词：烟气净化富氧燃烧联合脱除

几种固体吸附剂对CO_2静态吸附性能的研究

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热能动力工程 2016年第2期31卷 93-98,141页

作者：孙航张立麒李小姗郑楚光华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

采用容量法对13X,Silica,MCM-41,SBA-15 4种固体吸附剂对CO_2的静态吸附性能进行了研究,分析了不同吸附剂的结构性质以及温度和压力对吸附的影响,考察了几种吸附剂的循环再生性能。研究表明,这几种吸附剂对CO_2的吸附都属于物理吸附,其... 详细信息

采用容量法对13X,Silica,MCM-41,SBA-15 4种固体吸附剂对CO_2的静态吸附性能进行了研究,分析了不同吸附剂的结构性质以及温度和压力对吸附的影响,考察了几种吸附剂的循环再生性能。研究表明,这几种吸附剂对CO_2的吸附都属于物理吸附,其吸附量大小顺序为13X>Silica>MCM-41>SBA-15。吸附量的大小主要取决于吸附剂孔径的大小,与吸附剂的比表面积及孔容并无太大关系。与吸附热相比,吸附系数b值的大小对吸附量的大小起到了决定性的作用,b值越大,吸附量也相应更大。在实验的4种吸附剂中,13X由于孔径小,吸附能力强,循环再生性能好,较适宜用作CO_2吸附剂。

关键词：固体吸附剂 CO2静态吸附吸附等温线吸附热吸附系数

钙基吸附剂的CO_(2)捕集及其热化学储能研究进展

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第7期50卷 101-109页

作者：罗聪罗童徐勇庆李小姗邬凡张立麒华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

针对应用于钙循环(CaL)的钙基吸附剂在循环反应过程中易烧结,导致反应活性快速衰减,影响CaL的规模化应用问题,综述了7种能提升钙基吸附剂的循环CO_(2)捕集能力及储热密度的方法.煅烧有机钙基材料、合成纳米颗粒、添加高熔点骨架物等方... 详细信息

针对应用于钙循环(CaL)的钙基吸附剂在循环反应过程中易烧结,导致反应活性快速衰减,影响CaL的规模化应用问题,综述了7种能提升钙基吸附剂的循环CO_(2)捕集能力及储热密度的方法.煅烧有机钙基材料、合成纳米颗粒、添加高熔点骨架物等方法的改性效果很好,但它们的制备成本较高;筛选天然钙基吸附剂、高温蒸气热活化等方法的制备成本较低,但它们的改性效果略低;相比之下,碱金属盐改性和含钙固废转化为吸附剂等方法可以在制备成本较低的条件下,获得较好的改性效果.寻找低成本、高性能的钙基吸附剂是未来CaL技术的一个重要研究方向.

关键词：钙基吸附剂钙循环技术 CO_(2)捕集热化学储能烧结吸附剂改性

适用于生物质直接耦合煤发电过程的温室气体核算方法优化

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洁净煤技术 2024年第8期30卷 58-65页

作者：赵悦李小姗张立麒赵永椿华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

生物质与煤直接耦合燃烧发电作为降低火电行业碳排放的关键技术选择得到广泛关注,在双碳目标的推动下,准确量化生物质掺烧电力生产过程温室气体排放能有效提升发电行业碳排放数据的准确性与一致性,确保国内碳排放交易市场向更公平稳定... 详细信息

生物质与煤直接耦合燃烧发电作为降低火电行业碳排放的关键技术选择得到广泛关注,在双碳目标的推动下,准确量化生物质掺烧电力生产过程温室气体排放能有效提升发电行业碳排放数据的准确性与一致性,确保国内碳排放交易市场向更公平稳定的方向发展。介绍了国内外生物质耦合煤发电机组碳核算方法,提出生物质直接耦合发电机组温室气体核算边界、计算方法和核算参数的选取原则。结果表明:与现行核算法相比,基于生物质直接耦合煤发电的温室气体核算方法在核算边界、核算范围和计算方法上均有一定差异。对于核算边界,有必要新增燃料燃烧过程N_(2)O排放、新增设备资源带来的间接碳排放;针对常见生物质是否可视为零碳燃料进行评估,发现在各省份生物质的最佳经济运输半径内秸秆、城市垃圾、林类剩余物等常见生物质均达到温室气体减排要求,且合理运输范围(48 km)内均可视为零排放;在计算方法上,燃料消耗量建议根据碳排放量分层级选取测定方法,小比例掺烧时碳氧化率可直接选取缺省值99%,并且建议核算脱硫环节带来的碳排放,对循环流化床燃烧温度在1123 K以下的工况需要进行N_(2)O核算。

关键词：生物质直接耦合火电行业核算法温室气体碳排放

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刍议短波信道下语音传输关键技术

中国新技术新产品 2017年第11期 26-27页

作者：李小姗国家新闻出版广电总局916台青海格尔木816000

在通信行业中,短波通信因其独特的特性,使自身在通信行业领域成为无可替代的存在,短波通信在商业以及个人手中被广泛应用,使用安全可靠的传播方式进行电波传输是短波通信的重要价值,本文对短波信道下的语音传输技术进行了深入研究。

关键词：短波信道语音传输技术研究

基于富氧燃烧的CO_(2)压缩纯化技术研究进展

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煤炭学报 2022年第11期47卷 3914-3925页

作者：江蓉张进李小姗倪宏伟赖勇杰曹峻张立麒四川空分设备(集团)有限责任公司四川简阳641400 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

作为一种燃烧中的碳捕集技术,富氧燃烧可实现烟气中CO_(2)高浓度富集,在进行CO_(2)的封存和利用前,需在CO_(2)压缩纯化系统中对富含CO_(2)的烟气进行净化、干燥和液化,便于运输和降低成本。现有研究表明,CO_(2)压缩纯化系统在高压低温... 详细信息

作为一种燃烧中的碳捕集技术,富氧燃烧可实现烟气中CO_(2)高浓度富集,在进行CO_(2)的封存和利用前,需在CO_(2)压缩纯化系统中对富含CO_(2)的烟气进行净化、干燥和液化,便于运输和降低成本。现有研究表明,CO_(2)压缩纯化系统在高压低温的条件下可以分别实现SO_(2),NO_(x)及Hg的一体化脱除,干燥脱水,分离O,N等杂质气体,从而液化提纯CO_(2)气体。基于富氧燃烧碳捕集技术,分别介绍了CO_(2)压缩纯化系统中酸压缩污染物协同脱除技术,对酸压缩过程协同脱除SO_(2),NO_(x)及Hg的反应机理以及相互作用机制进行了探讨;简述了二氧化碳脱水干燥的几种方法,对分子筛脱水技术进行了探究;对比分析了高浓度CO_(2)液化提纯技术的主要方法以及CO_(2)液化提纯系统所需的低温冷能获取方式。综述了国内外富氧烟气CO_(2)压缩纯化技术的中试示范应用,并指出未来发展方向。我国酸压缩污染物协同脱除技术的示范应用滞后于CO_(2)液化提纯技术,需明确酸压缩污染物协同脱除的具体机制及运行参数的影响,在国内开展同步实现SO_(2),NO_(x)和Hg联合脱除的示范应用研究。目前的中试示范项目对于CO_(2)压缩纯化系统各单元设备运行特性研究不够深入,需进一步开发工艺并完善系统集成方案,进行百万吨级CO_(2)压缩纯化系统方案集成研究,促进CO_(2)压缩纯化技术大规模工业应用。

关键词：富氧燃烧 CO_(2)压缩纯化酸压缩脱水干燥液化提纯

高效低能耗氨基酸盐水溶液固-液相变吸收剂捕集CO2性能探究

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低碳化学与化工 2024年

作者：顾永正李晓辉高歌李小姗熊卓国电电力发展股份有限公司国能三河发电有限责任公司华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧与低碳利用全国重点实验室

利用传统有机胺水溶液捕集CO2的再生能耗较高，制约了其在CO2捕集领域的广泛应用。为降低吸收剂的再生能耗，提出了一种高效低能耗氨基酸盐水溶液固-液相变吸收剂。制备了不同浓度的L-苏氨酸钾溶液（PL-T）作为固-液相变吸收剂，研究了... 详细信息

利用传统有机胺水溶液捕集CO2的再生能耗较高，制约了其在CO2捕集领域的广泛应用。为降低吸收剂的再生能耗，提出了一种高效低能耗氨基酸盐水溶液固-液相变吸收剂。制备了不同浓度的L-苏氨酸钾溶液（PL-T）作为固-液相变吸收剂，研究了其CO2吸收、解吸过程，并对吸收、解吸速率，以及反应热、显热等进行了评价。结果表明，在吸收、解吸温度分别为313 K、363 K下，当PL-T浓度为4 mol/L时，吸收、解吸速率均达到最大值，分别为2.20×10-5mol/s、1.43×10-4mol/s。在313 K下，5 mol/L PL-T与CO2的反应热为-80.94 kJ/mol，其绝对值小于5 mol/L MEA（-88.22 kJ/mol），因此解吸能耗更低；当只解吸5 mol/L PL-T的固相沉淀物时，其显热可较5 mol/L MEA降低51.4%。

关键词： CO 捕集固-液相变吸收剂氨基酸盐再生能耗反应热显热

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富氧气氛下水蒸气气化对煤焦燃烧的影响

热能动力工程 2017年第1期32卷 63-69页

作者：丁继伟张立麒夏佐君李小姗华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

采用自制的恒温高升温速率热重实验台,研究了富氧气氛下水蒸气气化对煤焦燃烧特性的影响,并使用低温氮吸附仪和环境扫描电子显微镜分析燃烧过程中煤焦孔隙结构。结果表明:在低氧浓度下,水蒸气气化作用对煤焦燃烧影响显著,可失重速率增大... 详细信息

采用自制的恒温高升温速率热重实验台,研究了富氧气氛下水蒸气气化对煤焦燃烧特性的影响,并使用低温氮吸附仪和环境扫描电子显微镜分析燃烧过程中煤焦孔隙结构。结果表明:在低氧浓度下,水蒸气气化作用对煤焦燃烧影响显著,可失重速率增大,燃尽时间提前,且随氧气浓度的增加而减弱;随着温度升高R0.5指数逐渐增加,当环境温度为1 000℃、水蒸气浓度为20%时,R0.5增长速度最大;煤焦燃烧过程中,加水后煤焦比表面积增大,孔隙结构丰富。

关键词：富氧燃烧煤焦水蒸气燃烧特性气化

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煤焦颗粒群异相反应特性的数值模拟研究

煤炭学报 2024年第4期49卷 2076-2085页

作者：张泽武乐笑宇李小姗邬凡罗聪张立麒华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

煤焦异相反应是煤粉燃烧区别于气体燃料燃烧或液体燃料燃烧的特征之一,其反应过程占整个煤粉燃烧时间约90%,对煤粉高效燃烧至关重要。通常情况下,煤粉颗粒以稠密相而非以稀疏相或单颗粒形式进入炉膛,颗粒间的相互作用会影响煤焦异相反应... 详细信息

煤焦异相反应是煤粉燃烧区别于气体燃料燃烧或液体燃料燃烧的特征之一,其反应过程占整个煤粉燃烧时间约90%,对煤粉高效燃烧至关重要。通常情况下,煤粉颗粒以稠密相而非以稀疏相或单颗粒形式进入炉膛,颗粒间的相互作用会影响煤焦异相反应,因此,深入开展煤焦颗粒群异相反应行为研究对于煤的高效利用十分必要。采用准稳态的数值模拟方法研究煤焦颗粒群的异相反应行为,对比分析了煤焦单颗粒和煤焦颗粒群的反应特性,相比于煤焦单颗粒,煤焦颗粒群燃烧峰值温度升高约300 K,颗粒表面温度降低约100 K,碳消耗速率降低56%~65%,说明颗粒间作用影响了煤焦颗粒的燃烧反应进程。对3种典型分散形式下煤焦颗粒群燃烧反应特性进行研究,随着颗粒间距的增加,各分散形式的煤焦氧化反应占比增加0.22%~2.20%,碳消耗速率随之增大9.8%~26.1%,较大颗粒间距有利于O_(2)分子在颗粒间的扩散,促进了氧化反应以及煤焦消耗。探究了不同反应气氛下煤焦颗粒群的燃烧反应特性,相比于空气气氛,高CO_(2)和H_(2)O气氛下燃烧群峰值温度增加4%~30%,颗粒表面温度升高0.5%~3.7%,其中30%O_(2)/70%H_(2)O工况的碳消耗速率最大,较空气气氛高80%。综合对比,各颗粒间作用、颗粒间距和反应气氛工况下3种颗粒群分散形式的煤焦燃烧碳消耗速率依次为:形式C>形式B>形式A(形式A:颗粒群呈正方形分散;形式B:颗粒群呈正菱形分散;形式C:颗粒群呈正三角形分散),因此颗粒与气流之间的扰乱作用对煤焦的消耗产生不可忽视的影响。

关键词：异相反应煤焦颗粒群燃烧颗粒温度碳消耗速率