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麦秆添加大量cao热解的TG-FTIR实验研究

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光谱学与光谱分析 2011年第4期31卷 942-946页

作者：韩龙王勤辉杨玉坤余春江方梦祥骆仲泱浙江大学热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

利用热重-傅里叶变换红外光谱联用方法研究添加cao对麦秆热解过程和挥发份析出特性的影响。热重和红外光谱分析均表明添加cao后麦秆热解呈现两个明显的失重和挥发份析出阶段,而纯麦秆热解则只有一个。cao在第一阶段不但能够吸收CO2,而... 详细信息

利用热重-傅里叶变换红外光谱联用方法研究添加cao对麦秆热解过程和挥发份析出特性的影响。热重和红外光谱分析均表明添加cao后麦秆热解呈现两个明显的失重和挥发份析出阶段,而纯麦秆热解则只有一个。cao在第一阶段不但能够吸收CO2,而且能够降低甲苯、苯酚和蚁酸等焦油类物质的产生,使得该阶段失重率和最大失重速率随cao添加量增加而减小。CaCO3的煅烧分解是添加cao麦秆热解第二阶段产生的原因,该阶段失重率和最大失重速率随cao添加量增加而增大。研究结果表明,在采用生物质为原料的零排放系统中添加cao有利于捕获CO2和减少焦油物质的产生,系统的气化温度应适当降低以防止CaCO3的煅烧分解。

关键词：生物质 cao CO2捕集焦油分解零排放

cao对含砷废渣烧结过程砷的形态及释放特性的影响

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环境科学研究 2015年第5期28卷 796-801页

作者：张洁王兴润陈勇民赵晨曦金晶彭焱中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 新疆环境保护科学研究院新疆乌鲁木齐830011 北京高能时代环境技术股份有限公司北京100095 长江工程职业技术学院湖北武汉430212

为揭示Ca O对含As废渣烧结陶粒过程中As挥发和结构形态变化的影响规律,对添加Ca O前、后含As废渣在不同温度下烧结体中的As残留量、形貌、结构形态和环境释放行为的变化进行了研究.结果表明：1在400~1 000℃,Ca O对As的挥发有很强的抑... 详细信息

为揭示Ca O对含As废渣烧结陶粒过程中As挥发和结构形态变化的影响规律,对添加Ca O前、后含As废渣在不同温度下烧结体中的As残留量、形貌、结构形态和环境释放行为的变化进行了研究.结果表明：1在400~1 000℃,Ca O对As的挥发有很强的抑制作用,As的固化率均大于85%;当温度〉1 000℃时,Ca O对As的挥发抑制作用减弱.2在400~1 000℃,Ca O对烧结体As的浸出释放抑制作用显著;当温度〉1 000℃时,Ca O对As的浸出释放抑制作用随温度升高显著降低.3在1 000℃时,Ca O与As化合生成了稳定的砷酸钙,残留于烧结体中,大幅降低了As的挥发和浸出释放特性,As的固化率最高可达95.14%;As的浸出浓度（以ρ计）也达到最小值,其中水平振荡法、硫酸硝酸法和TCLP法处理后的浸出值分别为1.33、130和0.85μgL;温度升至1 300℃时,砷酸钙消失,As以溶解度高的As2O3形式存在,导致As的浸出浓度增大.

关键词： cao 含As废渣形态释放特性

Densification and sintering dynamics of 10NiO-NiFe_2O_4 composites doped with cao

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Journal of Central South University of Technology 2007年第5期14卷 629-632页

作者：李劼张刚赖延清张勇田忠良 School of Metallurgical Science and Engineering Central South University

The effects of cao content in the range from 0 to 4.0%, and sintering temperature on the phase composition, relative density and electrical conductivity of 10NiO-NiFe2O4 composites doped with cao were studied. The results show that there is no change of structure for NiO or NiFe2O4; there is apparent oxygen absorbing and releasing behavior during the heating process in air for 10NiO-NiFe2O4 composites. Introduction of cao can accelerate the densification of 10NiO-NiFe2O4 composites. The maximum value of relative density is 98.75% for composite doped with 2.0% cao and sintered at 1 200 ℃, which is beyond about 20% for the undoped composites. The sintering activated energy of sample containing 2% cao decreases by 15.87 kJ/mol, compared with that of the undoped sample.

关键词：增浓作用烧结动力学 10NiO-NiFe2O4 cao 铝电解

添加cao及Fe2O3对煤燃烧中重金属的富集规律研究

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添加CaO及Fe2O3对煤燃烧中重金属的富集规律研究

作者：冯林中国矿业大学

学位级别：硕士

燃煤是我国供能的主要方式,随着国家对环境要求的提高,以及一些燃煤所造成的重金属污染事件的发生,煤中重金属污染的问题渐渐引起了人们的注意,燃煤中重金属的污染防治问题迫在眉捷。在燃煤过程中,通过添加助剂与煤共燃烧来捕获重金属... 详细信息

燃煤是我国供能的主要方式,随着国家对环境要求的提高,以及一些燃煤所造成的重金属污染事件的发生,煤中重金属污染的问题渐渐引起了人们的注意,燃煤中重金属的污染防治问题迫在眉捷。在燃煤过程中,通过添加助剂与煤共燃烧来捕获重金属被证明是一项具有研究前景的技术。本文针对添加剂与煤燃烧中重金属的富集展开了实验和模拟研究,旨在获得添加剂与煤共燃烧下重金属的富集机制,为实际的生产运行中燃煤下重金属的分布提供理论基础。本文在高温管式炉中进行共燃烧实验,探索了添加剂类别、添加剂比例、燃烧温度对燃煤中Mn、Zn、Cr、Pb、Cu、Ni、As、Se、Cd等重金属的富集影响。研究表明,单一型添加剂cao、FeO对煤中重金属的富集率均有不同程度的提高,cao对Cu、As、Se等元素体现出比添加FeO作为添加剂下的优越性,而FeO对Mn、Zn、Pb、Ni等重金属元素的富集效果较好。综合而言,cao、FeO在5%的添加比下对重金属的富集效果较好。另外,掺杂cao及FeO得到四种复合型添加剂,通过复合型添加剂与煤共燃烧得出四种复合型添加剂均能提高重金属Mn、Zn、Cr、Pb、Cu、Ni、Se、Cd的富集率。且四种复合型添加剂对Ni、Se、Cd、Cr等重金属的富集率均高于单一型添加剂下的富集率。综合得出,复合4添加剂富集重金属的能力较强,复合3富集重金属的性能则次之。随着温度的升高,各重金属元素向气相中的迁移量增加。SEM图和XRD结果表明,cao和FeO的加入能够增大煤渣的比表面积,能够增加煤渣的内部孔隙结构,并且能够同时通过物理和化学作用延缓煤灰的结焦和熔融,使得在高温下也能对重金属具有较好的吸附效果。另外,cao作为添加剂下的煤渣拥有比FeO更为发达的孔隙结构。利用热力学软件FactSage对cao和FeO与煤共燃烧过程进行了模拟计算。研究结果表明Mn,Cr主要以固态氧化物存在,Mn在低温下以MnO为主,在高温下以MnO为主,在5%cao下1100℃时能生成Mn Si O。Cr在低温下主要为CrO,添加剂对Cr产物的形态分布影响主要体现在高温下,并且高温下Cr的产物生成较多。在1500℃下随着cao添加比的增加,CrO先减少后增加,随着FeO添加比的增加CrO则随之增加。Ni、Zn在低温下容易与Al、Fe、Mg、Ca等元素结合生成尖晶石,随着温度升高熔渣态NiO、ZnO生成较多并且成为高温下的主要产物。Pb在低温下主要为气态氯化物、氧化物,固态产物以PbSO、PbO为主,并且在高温下气态PbO会随着温度升高而增加,而低温下cao的加入能提高熔渣态PbO的比例。cao的加入对Cu固态产物的生成有显著的提高,具体为Cu O(FeO)、CuO比例的增加。其在低温下主要为气态Cu Cl,在高温下主要为熔渣态CuO。As低温下主要为Al As O,cao的加入使得Al As O比例增加,而As在高温下易挥发,高温下主要为气态As O且随着温度的升高而增加,主要的固态产物AsO则反之。Se、Cd属于易挥发重金属,主要以气态形式存在。

关键词：燃煤重金属 cao Fe2O3 热力学平衡

非煤矿山回风井有害气体排放治理与控制技术研究

同方学位论文库评论

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矿业研究与开发 2023年第7期43卷 164-168页

作者：黄宁尹里刚刘峰毛孝林李名勇张晓悟中钢集团武汉安全环保研究院湖北武汉430080 煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州市221161 武钢资源集团大冶铁矿有限公司湖北黄石市435006

针对非煤矿山普遍存在的回风井污风中NOx、SO_(2)等有毒有害气体浓度超标问题,以某矿西回风井为工程背景,提出了一种“活性炭-cao-SDA干法”联合净化系统。通过实验室试验,阐明了该系统的反应原理,得出在不同温度条件下活性炭颗粒粒径... 详细信息

针对非煤矿山普遍存在的回风井污风中NOx、SO_(2)等有毒有害气体浓度超标问题,以某矿西回风井为工程背景,提出了一种“活性炭-cao-SDA干法”联合净化系统。通过实验室试验,阐明了该系统的反应原理,得出在不同温度条件下活性炭颗粒粒径、CO浓度与NO、SO_(2)浓度的曲线变化关系。同时,进行了工业性试验,试验结果表明:回风中NO、SO_(2)等有害气体浓度经过该系统净化处理后,达到了排放标准;NO、SO_(2)的气体浓度与活性炭颗粒粒径、CO浓度存在最佳耦合点,在1050℃时,对NO的净化效率最佳。

关键词：非煤矿山有害气体回风井活性炭 cao

生物质气化制氢耦合废旧锂离子电池正极材料回收

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有色金属（冶炼部分） 2023年第9期 43-50页

作者：薛飞龙刘锐李崇聪郑金昊张岩张豪宫兴礼大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024

随着锂离子电池进入报废期,从废旧锂离子电池中回收有价金属具有重要的经济和环境意义。提出了一种生物质气化制氢与废旧锂离子电池还原焙烧回收相结合的方法。以松木屑(PS)为原料,在675℃条件下进行水蒸气气化,利用气化过程中产生的还... 详细信息

随着锂离子电池进入报废期,从废旧锂离子电池中回收有价金属具有重要的经济和环境意义。提出了一种生物质气化制氢与废旧锂离子电池还原焙烧回收相结合的方法。以松木屑(PS)为原料,在675℃条件下进行水蒸气气化,利用气化过程中产生的还原性气体(H_(2)、CO和CH4等)和半焦(C)对LiCoO_(2)进行原位分解还原,并使用cao作为CO_(2)吸附剂,进一步提高气体中H_(2)的含量。结果表明,在675℃且PS与LiCoO_(2)混合质量比为1的条件下,Li和Co的回收率分别为83.4%±4%和96.5%±2%,且H2含量高达73%。本研究提供了一种绿色、环保、高效回收废旧锂电池中有价金属的有效方法。

关键词：废旧锂离子电池松木屑蒸气气化回收 cao

cao作用下污泥的黏附-结团失效及干化特性研究

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高校化学工程学报 2018年第2期32卷 451-457页

作者：刘亚军邓文义袁旻昊苏亚欣东华大学环境科学与工程学院上海201620

污泥的黏附和结团特性对干化过程有重要影响,研究开展了市政污泥和印染污泥在热力干化过程中的黏附-结团失效特性研究,深入探讨了cao对污泥黏附-结团特性影响的规律,并分析了cao对污泥干化速率及表观形态的影响。实验结果表明,在含水率... 详细信息

污泥的黏附和结团特性对干化过程有重要影响,研究开展了市政污泥和印染污泥在热力干化过程中的黏附-结团失效特性研究,深入探讨了cao对污泥黏附-结团特性影响的规律,并分析了cao对污泥干化速率及表观形态的影响。实验结果表明,在含水率≤85%时,污泥均表现出黏附失效特性。cao能显著提高污泥表面黏附应力,但却能降低污泥在金属壁面的黏附量(含水率≤85%时)。此外,cao能促进污泥干化速率的提升,并能抑制市政污泥在热力干化过程中裂纹的产生。

关键词：污泥黏附结团 cao 干化

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cao在红土镍矿直接还原焙烧中的作用机理

中南大学学报（自然科学版） 2015年第10期46卷 3566-3572页

作者：刘志国孙体昌蒋曼高恩霞北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东理工大学资源与环境工程学院山东淄博255049

以Ni和Fe质量分数分别为1.46%和26.68%的红土镍矿为研究对象,进行直接还原焙烧-磁选试验研究,并对焙烧矿进行X线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析以研究cao的作用机理。研究结果表明:使用含cao的组合添加剂能够达到磁选精矿中镍质量分数为8... 详细信息

以Ni和Fe质量分数分别为1.46%和26.68%的红土镍矿为研究对象,进行直接还原焙烧-磁选试验研究,并对焙烧矿进行X线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析以研究cao的作用机理。研究结果表明:使用含cao的组合添加剂能够达到磁选精矿中镍质量分数为8.58%、回收率为88.15%的最佳试验效果。在直接还原焙烧过程中,添加的cao能够在焙烧过程中与硅酸盐矿物反应生成辉石、提高含镍硅酸盐的反应活性、促进镍的还原并且能够降低还原过程中NiO与SiO2结合的概率,提高镍的回收率。

关键词：红土镍矿直接还原 cao 磁选硅酸盐

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改性cao脱除燃煤烟气砷的实验和理论研究

改性CaO脱除燃煤烟气砷的实验和理论研究

作者：洪剑东上海电力大学

学位级别：硕士

我国是一个能源大国,其中以煤炭发电为主要能源消费形式,实现燃煤烟气的清洁化是国家可持续发展战略的关键一步。燃煤电厂所排放烟气中含有重金属污染物(Hg、As、Se、Pb)造成严重的环境污染,危害人体健康。近年来,重金属砷的脱除成为了... 详细信息

我国是一个能源大国,其中以煤炭发电为主要能源消费形式,实现燃煤烟气的清洁化是国家可持续发展战略的关键一步。燃煤电厂所排放烟气中含有重金属污染物(Hg、As、Se、Pb)造成严重的环境污染,危害人体健康。近年来,重金属砷的脱除成为了研究热点之一,砷作为一种半挥发性的痕量元素,具有高毒性、高生物累积性和致癌性。国内外研究主要以吸附剂法脱砷为主,其中氧化钙(cao)作为一种高效、廉价的高温吸附剂而被广泛采用。然而,氧化钙由于塔曼温度低,在高温条件下容易发生烧结,导致吸附效率大幅降低,从而影响其吸附性能。本文以硝酸铝作为前驱体,通过柠檬酸法和煅烧法对氧化钙改性,合成具有良好抗烧结能力和高效脱砷性能的AlO/cao吸附剂。在不同温度条件下,将复合吸附剂应用于三氧化二砷(AsO)气流的吸附实验中,通过一系列化学表征手段对吸附剂的理化特性进行分析,并基于密度泛函理论在分子层面上对吸附机理进行阐释。主要研究内容如下:1、改性后的AlO/cao吸附剂,在表面会形成均匀片状结构的铝酸三钙,从结构上提高了cao的抗烧结性能,而且AlO掺杂之后的cao砷吸附能力有所提高,此外,实验发现AlO主要为cao提供丰富的活性点位,提高cao的物理吸附能力和促进cao晶格氧的分离,而不能与气相砷直接发生化学吸附作用。2、根据DFT计算结果,AlO改性后的cao对AsO的吸附能达到-348.12k J/mol,是cao吸附能的2.07倍,从理论上证明了改性cao的砷吸附能力强于未处理的cao,同时机理研究发现,在AsO存在下,AlO/cao中Al失去电子形成Al,并与AsO和cao的O结合,形成Al O四面体结构,从分子层面上提高了吸附能力,同时Al的加入可以促进cao中晶格氧的分离,作为主要的活性点位,并充当电子传输的主要通道,从而将三价砷进一步氧化成五价砷。3、基于密度泛函理论研究,分别模拟了SO、NO、CO存在下AlO/cao对AsO的吸附影响,确定了烟气组分吸附的主要活性点位,结果表明,当SO、CO充足时,均能促进AlO/cao对AsO的吸附,而少量的SO则会与AsO起到竞争吸附的效果,同时研究发现无论NO充足与否都会与AsO产生竞争吸附的效果,起到抑制作用。

关键词：燃煤电厂热吸附 As2O3 cao Al2O3 密度泛函理论(DFT)