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往复热循环多孔介质“超焓燃烧”特性

化工学报 2009年第2期60卷 435-443页

作者：王关晴程乐鸣郑成航骆仲泱岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 杭州电子科技大学数值计算与工程研究所浙江杭州310018

对稀薄低热值气体在往复式热循环多孔介质燃烧系统的"超焓燃烧"特性进行了研究。在模型验证的基础上,阐明了系统"超焓燃烧"产生机理,分析了换向半周期、燃气热值、二次风比等工况参数与气固两相的热容比、对流传热系数、光学厚度等物性... 详细信息

对稀薄低热值气体在往复式热循环多孔介质燃烧系统的"超焓燃烧"特性进行了研究。在模型验证的基础上,阐明了系统"超焓燃烧"产生机理,分析了换向半周期、燃气热值、二次风比等工况参数与气固两相的热容比、对流传热系数、光学厚度等物性参数对系统"超焓燃烧"特性的影响,并给出了相应的变化规律;着重指出"超焓燃烧"在燃气热值较低(H0<3.48)才能产生,且随着燃气热值降低,超焓现象越明显;稳定燃烧时,燃烧效率受各参数影响相对较小,基本保持在非常高的水平,验证了多孔介质燃烧的高效性。

关键词：多孔介质燃烧往复式流动超焓燃烧

基于气-液传质强化的湿法烟气脱硫CFD模拟研究

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化工学报 2024年第2期75卷 505-519页

作者：李文俊赵中阳倪震周灿郑成航高翔浙江省白马湖实验室有限公司浙江杭州310007 浙江大学能源工程学院浙江杭州310027

针对燃煤电厂烟气脱硫过程中,高硫煤燃烧产生的高含硫烟气高效脱硫难题,通过计算流体力学(CFD)开展了钙法烟气SO_(2)高效脱除研究,提出了基于塔内筛板构件及喷淋系统优化的多手段耦合增效方法。建立了宏观脱硫塔尺度下涵盖喷淋吸收-筛... 详细信息

针对燃煤电厂烟气脱硫过程中,高硫煤燃烧产生的高含硫烟气高效脱硫难题,通过计算流体力学(CFD)开展了钙法烟气SO_(2)高效脱除研究,提出了基于塔内筛板构件及喷淋系统优化的多手段耦合增效方法。建立了宏观脱硫塔尺度下涵盖喷淋吸收-筛板鼓泡吸收的SO_(2)多形式吸收脱除耦合模型,获得了浆液下落过程中的pH及SO_(2)吸收速率变化规律,并研究了湍流构件对脱硫塔内的气液混合流动、相内相间传质、浆液内部化学反应等过程的影响机制。探究了筛板对于脱硫塔脱除效率的强化机制,并进一步开展了筛板布置位置优化设计研究。同时,针对脱硫塔喷淋系统开展了优化设计研究,通过对比研究获得了喷淋系统优化后布置方案。基于所提出的脱硫塔多手段耦合增效方法,研究了包括液气比、浆液粒径及入口烟气SO_(2)浓度等不同参数影响下的脱硫塔SO_(2)脱除性能,发现通过塔内筛板构件及喷淋系统优化多手段协同增效后,可实现不同工况下脱硫塔SO_(2)脱除效率提升3%~8%。

关键词：吸收计算流体力学优化设计气-液传质强化 SO_(2)脱除

2种制备方法对Pt/Co-Ce催化氧化甲苯性能的影响

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环境工程学报 2022年第5期16卷 1579-1588页

作者：刘艺宋浩刘少俊吴卫红郑成航浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

针对高效催化氧化甲苯催化剂的开发,采用2种不同制备方法制备Pt纳米颗粒并负载在Co-Ce载体上,以实现甲苯的高效脱除;并通过ICP-OES、XRD、HRTEM、H_(2)-TPR、XPS等研究了制备方法对Pt/Co-Ce催化氧化甲苯性能的影响。结果表明,铂纳米胶... 详细信息

针对高效催化氧化甲苯催化剂的开发,采用2种不同制备方法制备Pt纳米颗粒并负载在Co-Ce载体上,以实现甲苯的高效脱除;并通过ICP-OES、XRD、HRTEM、H_(2)-TPR、XPS等研究了制备方法对Pt/Co-Ce催化氧化甲苯性能的影响。结果表明,铂纳米胶体浸渍法制备的Pt纳米颗粒尺寸均匀分布在2~4 nm,高活性零价Pt比例高达93.37%。Pt纳米颗粒与Co-Ce载体之间存在相互作用,提升了催化剂的表面氧浓度,使得Co^(3+)的还原温度降低了158℃,强化了催化剂的氧化还原性能。因此,0.5Pt/CoCeO_(x)-N催化剂具有优异的甲苯催化氧化性能,与氯铂酸浸渍法制备的0.5Pt/CoCeO_(x)-I催化剂相比,T_(50)下降了68℃。本研究结果可为高性能的VOCs催化氧化催化剂的设计提供参考。

关键词：甲苯催化氧化制备方法铂钴铈

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Pd/rGO催化硝基苯无溶剂加氢合成苯胺

精细化工 2022年第1期39卷 127-134页

作者：周雪珂周志颖周灿杨洋郑成航高翔浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 浙江大学能源工程设计研究院有限公司浙江杭州310027 浙江浩普环保工程有限公司浙江杭州310012

采用氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(r GO)和硝酸活化处理的活性炭(C-HNO_(3))负载Pd纳米粒子制得了3种Pd基催化剂Pd/GO、Pd/r GO和Pd/C-HNO_(3)。通过XRD、XPS、N_(2)吸附-脱附、SEM、TEM、HRTEM对其进行了表征。以商用Pd/C催化剂(Pd... 详细信息

采用氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(r GO)和硝酸活化处理的活性炭(C-HNO_(3))负载Pd纳米粒子制得了3种Pd基催化剂Pd/GO、Pd/r GO和Pd/C-HNO_(3)。通过XRD、XPS、N_(2)吸附-脱附、SEM、TEM、HRTEM对其进行了表征。以商用Pd/C催化剂(Pd质量分数10%)作为对照,考察3种催化剂催化硝基苯无溶剂加氢的活性和选择性。结果表明,r GO纳米片高效网络结构和Pd纳米粒子之间的良好耦合作用使得Pd/rGO在3种催化剂中表现出最高的Pd金属比表面积(178.37 m^(2)/g)和分散度(43.75%)。在Pd/r GO质量浓度为10 g/L、1 MPa H_(2)、90℃、5 m L硝基苯的反应条件下,苯胺产率随反应时间的增加呈上升趋势。反应100 min后,硝基苯完全转化,苯胺产率达到100%。使用10次后,Pd/r GO仍可催化硝基苯高效转化,获得97.1%的苯胺产率。

关键词：硝基苯还原氧化石墨烯无溶剂苯胺纳米钯催化技术

低温等离子体改性Mn-CeOx催化剂强化甲硫醚催化氧化性能的机理

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高电压技术 2019年第2期45卷 630-636页

作者：陈梦晗竺新波蔡宇翔杨洋郑成航高翔浙江大学能源清洁利用国家重点实验室

为研究低温等离子改性催化剂的机理,利用介质阻挡放电产生低温等离子体改性Mn–CeO催化剂,并研究了不同放电功率和处理时间对催化剂物理结构及化学特性的影响。选取恶臭气体甲硫醚作为污染物对改性后的催化剂进行活性测试。结果发现,经... 详细信息

为研究低温等离子改性催化剂的机理,利用介质阻挡放电产生低温等离子体改性Mn–CeO催化剂,并研究了不同放电功率和处理时间对催化剂物理结构及化学特性的影响。选取恶臭气体甲硫醚作为污染物对改性后的催化剂进行活性测试。结果发现,经过等离子体改性的催化剂活性提高,改性效果与放电功率和处理时间相关。同时选取催化剂进行XRD、BET、H–TPR和XPS表征测试,结果发现,等离子体改性后的催化剂比表面积增加,孔径增大;放电功率和放电时间都会对催化剂的表面物理结构、化学特性活性产生较大影响;表面活性氧以及Mn4+和Ce含量增加,Mn和Ce相互作用增强。其中,Mn–Ce–20 W–60 min催化剂比表面积为66.92 m~2/g,孔容为0.172 cm~3/g,远大于未经处理的Mn–Ce催化剂,且具有较高的Mn4+和Ce含量,与其他条件处理的催化剂相比,在催化氧化甲硫醚过程中催化活性最高。

关键词：低温等离子体介质阻挡放电 Mn–CeOx催化剂甲硫醚催化氧化改性条件

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蜂窝湿式静电除尘脱除燃煤细颗粒物实验研究

环境科学学报 2016年第7期36卷 2369-2374页

作者：甘晨浩郑成航杨正大高翔徐鸿中国计量大学计量测试工程学院浙江大学热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室

搭建了蜂窝湿式静电除尘实验台,研究了不同清灰方式下湿式静电除尘的放电特性、除尘效率、分级效率.结果发现,喷淋清灰方式对颗粒物脱除效率最高,溢流清灰方式其次.为了避免喷淋产生的水雾对除尘效率的不稳定影响,着重研究了溢流清灰方... 详细信息

搭建了蜂窝湿式静电除尘实验台,研究了不同清灰方式下湿式静电除尘的放电特性、除尘效率、分级效率.结果发现,喷淋清灰方式对颗粒物脱除效率最高,溢流清灰方式其次.为了避免喷淋产生的水雾对除尘效率的不稳定影响,着重研究了溢流清灰方式下,湿式静电除尘器比收尘面积、运行电压、烟气初始浓度对除尘效率的影响.研究表明,提高比收尘面积和运行电压均可使除尘效率增加,通过观察颗粒物分级脱除效率发现,粒径段在0.5;μm之间的颗粒物脱除效率较低.当烟气含尘浓度达到较高值(442.85 mg·m;)时,除尘器仍可保持较高的除尘效率.

关键词：湿式静电除尘细颗粒物除尘效率溢流

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燃煤电厂典型除尘器运行现状分析及优化

中国电力 2022年第11期55卷 194-201页

作者：孙尊强郑成航周灿王圣马修元叶毅科国家环境保护大气物理模拟与污染控制重点实验室江苏南京210031 浙江大学浙江杭州310027 国电环境保护研究院有限公司江苏南京210031

调研分析72家燃煤电厂配套的287台不同类型除尘器的运行现状及存在问题,并针对不同类型除尘器给出了相应的优化提效建议:通过干式电除尘器不同电场的振打频度调整、降压振打优化和电源智能控制优化等措施实现节能提效;通过低低温电除尘... 详细信息

调研分析72家燃煤电厂配套的287台不同类型除尘器的运行现状及存在问题,并针对不同类型除尘器给出了相应的优化提效建议:通过干式电除尘器不同电场的振打频度调整、降压振打优化和电源智能控制优化等措施实现节能提效;通过低低温电除尘器多尺度、多场耦合模拟试验,合理布置导流构件解决低温省煤器段的磨损、积灰等问题;通过袋式除尘器气流分布优化和智能调控解决袋式除尘器易糊袋、破袋和能耗高等问题;通过湿式电除尘器极配型式优化提升其运行稳定性,减少电场闪络频繁的现象。

关键词：燃煤电厂除尘器运行现状优化提效节能提效

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循环流化床锅炉节能减碳运行调控及工程验证

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1618-1627页

作者：李钦武俞李斌刘庭宇张京旭翁卫国郑政杰王韬王海郑成航高翔浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室浙江杭州310027 浙江浩普环保工程有限公司浙江杭州310012 浙江大学碳中和研究院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院浙江嘉兴314001

构建基于烟气中氧气体积分数及炉膛出口压力的锅炉运行协同控制模型,可以实时、准确地预测烟气中氧气体积分数的变化趋势,提前给定锅炉二次风机和引风机控制指令,显著减小了不同负荷条件下锅炉烟气中氧气体积分数、负压等关键运行参数... 详细信息

构建基于烟气中氧气体积分数及炉膛出口压力的锅炉运行协同控制模型,可以实时、准确地预测烟气中氧气体积分数的变化趋势,提前给定锅炉二次风机和引风机控制指令,显著减小了不同负荷条件下锅炉烟气中氧气体积分数、负压等关键运行参数的波动.在300 t/h循环流化床锅炉上的工业验证结果表明:利用协同控制模型可以提高锅炉运行控制的品质,锅炉变负荷工况条件下烟气中氧气体积分数控制在目标值±0.25%范围内,炉膛出口压力控制在目标值±45 Pa范围内的统计概率为99%.运行一周的统计结果表明,相比于原有控制,协同控制模型投运后单位产汽量耗煤可以减小1.508%,单位产汽量风机耗电可以减少1.886%.

关键词：氧气体积分数协同控制模型炉膛出口压力节能减碳

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煤质成分对煤基活性炭活化成孔的影响机制

燃烧科学与技术 2020年第1期26卷 81-86页

作者：林国鑫于馨凝刘少俊曲瑞阳郑成航高翔浙江大学能源工程学院杭州310007 江苏科技大学能源与动力学院镇江212003

以国内常用的8种煤为原料,在相同工艺下,采用KOH活化制备煤基活性炭.利用低温N2吸附、电子扫描电镜(SEM)等手段对活性炭表面的孔结构及表面形貌进行表征,考察原料煤的物理化学性质对煤基活性炭活化成孔的影响机制以及对表面孔隙结构的... 详细信息

以国内常用的8种煤为原料,在相同工艺下,采用KOH活化制备煤基活性炭.利用低温N2吸附、电子扫描电镜(SEM)等手段对活性炭表面的孔结构及表面形貌进行表征,考察原料煤的物理化学性质对煤基活性炭活化成孔的影响机制以及对表面孔隙结构的影响规律.结果表明,原料煤的原生孔隙、挥发分及固定碳有利于活性炭自身的微孔发展;而原料煤的含水量以及灰分含量和固定碳中不可活化的未分解碳氢物质会抑制活化成孔.最终制备出比表面积为546~978 m^2/g、总孔容为0.32~0.57 cm^3/g的活性炭。

关键词：煤基活性炭 KOH活化孔隙结构煤种成分