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污泥掺烧对燃煤电站污染物控制装置的影响

煤炭学报 2024年

作者：王卫群黄治军张恩先段元强段伦博江苏方天电力技术有限公司能源热转换及其过程测控教育部重点实验室能源与环境学院东南大学

采用燃煤电站进行污泥掺烧即可以实现污泥的高效消纳，又可以利用燃煤电站现有的污染物控制装置对污泥燃烧生成的污染物进行有效控制。但燃煤电站的实际运行经验也表明污泥掺烧后会对污染物控制装置的稳定运行带来不利影响。本研究在660... 详细信息

采用燃煤电站进行污泥掺烧即可以实现污泥的高效消纳，又可以利用燃煤电站现有的污染物控制装置对污泥燃烧生成的污染物进行有效控制。但燃煤电站的实际运行经验也表明污泥掺烧后会对污染物控制装置的稳定运行带来不利影响。本研究在660 MWe超低排放燃煤机组上进行了污泥掺烧实验并开展现场测试，研究了污泥掺烧对痕量元素分布、灰渣特性影响机制，评估了污泥掺烧对选择性催化还原（SCR）脱硝、静电除尘及烟气湿法脱硫系统的潜在影响。实验所用的市政和印染污泥混合物中含有较高浓度的Ni、Cu、Zn和Mn元素，但在5%的湿污泥掺烧比例下并未改变重金属元素在系统中的分布，除了Hg以外的绝大部分重金属元素仍然分布在颗粒相中，仅有少量的Pb、Cr和Ni元素出现在脱硫石膏中；实验所用污泥的Cl元素含量要远高于原煤，在SCR反应器入口采用EPA Method 26A方法对烟气中的HCl和Cl2浓度进行了采样测试，结果表明，燃烧时燃料中75%以上的Cl元素都以HCl的形式释放到烟气中，使得脱硫浆液中含有较高浓度的Cl-离子；掺烧污泥后PM1～PM10的超微米颗粒的生成量则要低于未掺烧工况，且污泥飞灰中较高的Fe2O3、P2O5浓度降低了飞灰比电阻，有利于提高混燃后静电除尘器的效率；污泥掺烧后部分细颗粒进入脱硫浆液，造成脱硫石膏脱水困难，而浆液中Cl-浓度的增加，进一步导致脱硫石膏含水率升高。

关键词：燃煤电站污泥掺烧环保设备重金属元素湿法脱硫

TEPA改性新型多孔碳酸镁对烟气中CO2的吸附性能

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天然气化工—C1化学与化工 2019年第6期44卷 58-63页

作者：宛霞潘远凤肖惠宁吕晓娟华北电力大学环境科学与工程学院河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室河北保定071003 广西大学化学与化工学院广西南宁530004

将四乙烯五胺(TEPA)通过浸渍法负载到新型多孔碳酸镁载体上,制备了高效CO2固态胺吸附剂。采用N2吸附脱附、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对吸附剂进行了结构和物化性质表征,并在固定床中研究了TEPA负载量、反应温度... 详细信息

将四乙烯五胺(TEPA)通过浸渍法负载到新型多孔碳酸镁载体上,制备了高效CO2固态胺吸附剂。采用N2吸附脱附、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对吸附剂进行了结构和物化性质表征,并在固定床中研究了TEPA负载量、反应温度和烟气组分(H2O、NO和SO2)对CO2固态胺吸附剂吸附性能的影响。结果表明,TEPA改性后的多孔碳酸镁对CO2的吸附量有显著提高,当负载质量分数为20%时,吸附剂(20T-M)在348K下达到最大吸附量(0.95mmol/g)。烟气中水分体积分数为10%时,CO2吸附量可增加20%,NO对CO2吸附性能几乎无影响,而酸性较强的SO2可抑制CO2与胺的结合。10次循环吸脱附实验结果表明,20T-M在干燥和水分存在条件下均表现出良好的稳定性与再生性。

关键词：二氧化碳吸附多孔材料四乙烯五胺烟气

中温烟气蒸发脱硫废水干燥过程及产物特性分析

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煤炭学报 2017年第7期42卷 1877-1883页

作者：崔琳沈鲁光杨敦峰申凯李玉忠董勇山东大学燃煤污染物减排国家工程实验室山东济南250061 山东大学山东省能源碳减排及资源化利用重点实验室山东济南250061

为研究中温烟气旁路蒸发实现脱硫废水"零排放"处理的干燥过程与产物特性,通过建立中试试验装置,在真实烟气环境下研究了中温烟气蒸发脱硫废水过程中的温度变化、产物成分、表观形貌及颗粒团聚特性,结果表明,与低温烟气相比,中温烟气蒸... 详细信息

为研究中温烟气旁路蒸发实现脱硫废水"零排放"处理的干燥过程与产物特性,通过建立中试试验装置,在真实烟气环境下研究了中温烟气蒸发脱硫废水过程中的温度变化、产物成分、表观形貌及颗粒团聚特性,结果表明,与低温烟气相比,中温烟气蒸发脱硫废水能够灵活控制干燥塔出口烟温,干燥过程温度变化更为平缓,干燥更加迅速与可靠;脱硫废水干燥产物主要是MgSO_4·H_2O,CaSO_4·0.5H_2O,NaCl,其颗粒为表面粗糙多孔或不完整的空心球体,且颗粒平均粒径远大于粉煤灰平均粒径;粉煤灰中掺入脱硫废水干燥产物后,其比电阻随温度的升高先减少后略有增大,但在120℃后与原粉煤灰的比电阻差别不大;干燥过程中废水雾滴与粉煤灰颗粒碰撞团聚后形成链状、球状或者不规则簇状团聚物,使得颗粒粒径进一步增大,有利于静电除尘的高效收集。蒸发过程中少量HCl析出对烟气系统的影响以及干燥产物对粉煤灰综合利用的影响可分别通过脱硫废水调质与增加单独收尘设备进行解决。

关键词：中温蒸发脱硫废水干燥特性产物特征颗粒团聚

氰基改性UiO-66的合成及其对Eu(Ⅲ)的去除性能及机理研究

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中国科学：化学 2020年第8期50卷 936-944页

作者：李碧云吴忆涵唐昊王祥学于淑君宋刚华北电力大学环境科学与工程学院资源环境系统优化教育部重点实验室北京102206 华北电力大学环境科学与工程系燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室保定071003 广州大学环境科学与工程学院广东省放射性核素污染控制与资源化重点实验室广州510006

UiO-66作为一种较为稳定的金属有机框架材料,由于其良好的吸附能力和可修饰性,成为高效去除放射性核素的新兴材料.在UiO-66框架中引入不同的官能团,可以有效地改善材料本身的物理化学性能.本文利用微波辐射法通过在UiO-66-Br上引入氰基(... 详细信息

UiO-66作为一种较为稳定的金属有机框架材料,由于其良好的吸附能力和可修饰性,成为高效去除放射性核素的新兴材料.在UiO-66框架中引入不同的官能团,可以有效地改善材料本身的物理化学性能.本文利用微波辐射法通过在UiO-66-Br上引入氰基(C≡N)官能团制备了UiO-66-CN,并将其用于Eu(Ⅲ)的去除研究.采用静态吸附实验和微观表征技术(如扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等)研究了UiO-66-CN对Eu(Ⅲ)的吸附行为和作用机制.表征结果显示,UiO-66-CN具有良好的稳定性和丰富的官能团,其表面丰富的氰基和含氧官能团使其能够与Eu(Ⅲ)以静电作用和表面配合等方式结合.此外,静态吸附实验表明, UiO-66-CN对Eu(Ⅲ)的吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型.在298、313、328 K时UiO-66-CN对Eu(Ⅲ)的最大吸附量可分别达到138.9、149.4和155.8 mg g-1.经过6次循环再生之后, UiO-66-CN仍具有较高的去除效率,表明UiO-66-CN材料具有良好的循环使用性能.研究表明, UiO-66-CN具有优异的稳定性,对Eu(Ⅲ)有着强的吸附能力,能够有效地从废水中捕获Eu(Ⅲ).

关键词： UiO-66 MOF 吸附 Eu(Ⅲ) 作用机理

Ce、Co共掺TiO_(2)催化剂选择性催化还原脱硝性能研究

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环境污染与防治 2021年第4期43卷 475-480页

作者：王淑勤李金梦杜志辉华北电力大学环境科学与工程学院河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室河北保定071003 华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室北京100084

采用溶胶凝胶法制备了一系列Ce、Co掺杂的钛基脱硝催化剂样品,利用多种表征技术对催化剂表面结构、晶型、成分进行表征并考察其选择性催化还原(SCR)脱硝性能。结果表明,Co/Ti(摩尔比)为5.0%、Ce/Ti(摩尔比)为1.0%时制备的Co 0.050-Ce 0.... 详细信息

采用溶胶凝胶法制备了一系列Ce、Co掺杂的钛基脱硝催化剂样品,利用多种表征技术对催化剂表面结构、晶型、成分进行表征并考察其选择性催化还原(SCR)脱硝性能。结果表明,Co/Ti(摩尔比)为5.0%、Ce/Ti(摩尔比)为1.0%时制备的Co 0.050-Ce 0.010/TiO_(2)具有最佳的脱硝效率,350~450℃脱硝效率在85%以上,400℃时,脱硝效率最高可达94.7%。Co 0.050-Ce 0.010/TiO_(2)为锐钛矿结构,Co、Ce活性组分在载体表面高度分散或形成无定形结构,并未改变TiO_(2)晶体结构。催化剂比表面积高达126.12 m^(2)/g,且具有丰富的酸性位和化学吸附氧,因此具有优异的SCR脱硝性能。

关键词： Ce Co 催化剂 SCR 脱硝性能

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铜改性SCR催化剂脱氨脱硝实验研究

华北电力大学学报（自然科学版） 2021年第1期48卷 98-106页

作者：曹悦陈传敏刘松涛贾文波华北电力大学环境科学与工程学院河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室河北保定071003 华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室北京102206

对商业V2O5-WO3/TiO 2型SCR催化剂进行铜改性,拟将其取代少量下游SCR催化剂进行逃逸氨和残余NOx的同时去除。在350℃下分别测试了不同铜负载量Cu-SCR催化剂的脱氨和脱硝性能,分析反应温度、NH3/NO比及SO2、H2O等烟气成分的影响,并考察... 详细信息

对商业V2O5-WO3/TiO 2型SCR催化剂进行铜改性,拟将其取代少量下游SCR催化剂进行逃逸氨和残余NOx的同时去除。在350℃下分别测试了不同铜负载量Cu-SCR催化剂的脱氨和脱硝性能,分析反应温度、NH3/NO比及SO2、H2O等烟气成分的影响,并考察了模拟SCR尾部烟气条件下对逃逸氨和残余NOx的去除效果。结果表明,铜改性对SCR催化剂的脱氨及脱硝活性均有促进作用,其中Cu1-SCR催化剂即可达到较为理想的NH3和NOx去除效果,在保证高脱硝效率的基础上促进了逃逸氨的去除。此外,原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFT)测试表明,Cu1-SCR催化剂表面的NH 3会首先被氧化为NOx,随后与其余NH3反应生成N2,NO能够直接氧化催化剂表面的NH3,进一步促进NH 3的脱除。

关键词：铜 SCR催化剂逃逸氨脱硝反应机理

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烟气调质过程中天然碱的碳酸化特性

燃烧科学与技术 2017年第2期23卷 147-152页

作者：罗浩东张淑慧张立强王志强崔琳董勇山东大学燃煤污染物减排国家工程实验室山东省能源碳减排技术与资源化利用重点实验室济南250061

在常压固定床反应实验台上,研究了烟气调质天然碱过程中天然碱的碳酸化特性,考察反应前后天然碱表面形态的变化以及反应温度、CO_2和水分体积分数对天然碱碳酸化反应的影响,并借助失活模型对天然碱的碳酸化过程进行了反应动力学模拟.结... 详细信息

在常压固定床反应实验台上,研究了烟气调质天然碱过程中天然碱的碳酸化特性,考察反应前后天然碱表面形态的变化以及反应温度、CO_2和水分体积分数对天然碱碳酸化反应的影响,并借助失活模型对天然碱的碳酸化过程进行了反应动力学模拟.结果表明:碳酸化反应后天然碱表面形态发生明显变化,反应后天然碱结构疏松,内部孔隙增多;反应温度的降低提高了天然碱碳酸化的反应速率常数,使得天然碱的碳酸化反应加快,反应温度分别为50℃、60℃和70℃时,天然碱的转化率分别为50%、31%,和24%;随着水分体积分数的增加天然碱的转化率迅速增加,当水分体积分数为4%时,天然碱的最高转化率仅为10%,而当水分体积分数为20%时,最高转化率可达52%;CO_2体积分数的增加也显著提高了反应速率常数,促进碳酸化反应的进行;失活模型均能较好地模拟天然碱的碳酸化过程,其相关系数均大于95%.

关键词：天然碱烟气 CO2 碳酸化失活模型

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基于LMS ***调相机机房噪声仿真分析

噪声与振动控制 2023年第6期43卷 216-220页

作者：陈传敏杜鹏宇郭兆枫刘松涛华北电力大学河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室河北保定071003 华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室北京102206 河北科技工程职业技术大学资源与环境工程系河北邢台054000

特高压直流输变电工程以其输送距离长、送电容量大、传输稳定性优良、可以灵活控制等各种优势在电力传输领域具有广阔的应用前景。其中,调相机作为直流输变电工程的重要组成部分,可以改善电网功率因数,维持电网电压水平。目前,调相机本... 详细信息

特高压直流输变电工程以其输送距离长、送电容量大、传输稳定性优良、可以灵活控制等各种优势在电力传输领域具有广阔的应用前景。其中,调相机作为直流输变电工程的重要组成部分,可以改善电网功率因数,维持电网电压水平。目前,调相机本体的噪声问题影响着电网工人、周边居民的身心健康,对周边声环境造成污染,已经成为直流电网建设快速发展的重要挑战。因此研究调相机机房内外声场的分布对于噪声控制意义重大。根据声场有限元方法,在LMS ***中建立调相机机房声场仿真模型,并计算得到换流站调相机机房声场分布。之后通过与实测数据进行对比,验证仿真方法的准确性,并对模型进行优化改良,研究成果可以对调相机机房的后续降噪措施提供相应理论模型基础。

关键词：声学声场仿真调相机 LMS Virtual.Lab 有限元分析

纳米零价铁材料对放射性核素的去除及机理研究进展

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核化学与放射化学 2019年第4期41卷 328-341,I0001页

作者：王祥学于淑琪石磊刁卓凡王祥科河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室华北电力大学环境科学与工程系河北保定071003 资源环境系统优化教育部重点实验室华北电力大学环境科学与工程学院北京102206 广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004

随着人类社会的发展,放射性铀矿的开采和使用越来越多,环境面临着越来越严重的放射性污染问题。从生物和环境的角度来看,有效地清除环境中的放射性核素是核能利用过程中最重要的问题之一。纳米零价铁(nanoscale zero valent iron, nZVI... 详细信息

随着人类社会的发展,放射性铀矿的开采和使用越来越多,环境面临着越来越严重的放射性污染问题。从生物和环境的角度来看,有效地清除环境中的放射性核素是核能利用过程中最重要的问题之一。纳米零价铁(nanoscale zero valent iron, nZVI)具有较大的比表面积和较高的活性位点,能显著提高放射性污染物的修复效率。本综述的目的是展示nZVI基材料对放射性核素的高效去除能力和环境修复作用。简介了常用的nZVI基材料(表面改性或多孔材料支撑的nZVI材料)及其对放射性核素的去除效果和相互作用机制(如吸附和氧化还原)。最后,对nZVI材料的应用和挑战给出个人见解。本综述有助于为高效去除放射性核素的nZVI材料的设计指明方向,为放射性核素的高效处理处置提供新材料。

关键词：纳米零价铁放射性核素作用机理环境修复