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基于相际传质的吸附剂层脱除Hg~0的数值模拟
符聪,永发
环境工程 , 2014, DOI: 10.13205/j.hjgc.201401017
Abstract: 根据气固两相的相际传质,以吸附剂层中气相浓度与当前吸附量对应的气相平衡浓度的差值作为吸附方程,结合吸附剂层厚度变化方程,建立了滤袋上的吸附剂层脱除气态零价汞的数学模型。以BPL活性炭为例,应用Matlab软件求解,从不同的吸附剂粒径、空隙率、温度、气态Hg0进口浓度以及过滤速度研究吸附剂层对气态Hg0脱除效果。研究结果表明,低过滤速度、小吸附剂粒径与低空隙率有利于吸附剂层脱除气态Hg0。
不同性能掺炭纤维脱除燃煤烟气中Hg0的试验研究
郝卫辉,永发,邹钺
中国电机工程学报 , 2011,
Abstract: 通过固定床实验系统的烟气脱除零价汞实验,研究了活性炭纤维协同滤袋用聚酰亚胺、芳纶1313、聚苯硫醚、玻璃纤维、芳砜纶以及聚四氟乙烯等常用纤维,对烟气中零价汞的脱除效果。研究了改性前不同性能掺炭纤维,以及用质量分数分别为5%、10%、15%的溴化钾、碘化钾溶液改性后的活性炭纤维(activatedcarbonfiber,ACF)和聚苯硫醚(polyphenylenesulfide,PPS)形成的掺炭纤维,对模拟燃煤烟气中零价汞(Hg0)的吸附性能。结果表明:在汞蒸气入口浓度为30μg/m3,吸附温度为160℃时,不同性能掺炭纤维脱Hg0率在39%~71%范围之间变化,区别较大。经过溴化钾和碘化钾改性后的ACF+PPS掺炭纤维对Hg0的吸附效率分别能达到80%、90%以上,未改性ACF+PPS掺炭纤维的吸附效率最高也只有70%左右;相同质量分数时,碘化钾溶液改性后的ACF+PPS掺炭纤维对Hg0的吸附效果要优于溴化钾溶液改性后的ACF+PPS掺炭纤维,并且碘化钾溶液浓度越大,改性后的ACF+PPS掺炭纤维对Hg0的吸附效果越好,当用质量分数为15%的碘化钾溶液改性后的ACF+PPS掺炭纤维吸附Hg0一定时间后,对Hg0的脱除率可以达到98%以上,因此,经过改性后的掺炭纤维能保持较高的烟气脱Hg0率。
生物质与煤混燃过程中碱金属对汞氧化影响的热力学研究
余婉璇,永发,沈恒
中国电机工程学报 , 2012,
Abstract: 针对生物质中Cl和碱金属含量高的特点,研究生物质与煤混燃过程中Hg的氧化机制。使用化学热力学软件ChemicalEquilibriumwithApplications(CEA)建立C/H/O/N/S/Cl/K/Na模型,分析碱金属元素K、Na与非金属元素Cl和S的反应,发现1100K以下Cl仍然主要以HCl形式存在,SO2的含量逐渐减少,碱金属主要以碱金属硫酸盐(A2SO4)的形式存在,这对Hg的氧化反应变得更为有利,同时随着生物质的添加,这种趋势更为明显。同时使用动力学软件Chemkin4.1构建了Hg/C/H/O/N/S/Cl/K/Na的化学和气相平衡模型,进一步研究了生物质与煤混燃过程中对Hg氧化的影响。计算结果表明,生物质与煤之比越高,对Hg的氧化越有利,生物质中高含量的Cl是促进Hg氧化最主要的因素,而K、Na的存在对Hg的氧化有进一步的促进作用,这进一步证实了热力学计算结果。
聚苯硫醚滤料协同飞灰-CaCO3配方型吸附剂脱除烟气中Hg0的实验研究
范红兵,永发,陈强
环境工程学报 , 2014,
Abstract: 通过固定床实验系统模拟烟气脱除Hg0的实验,研究了布袋常用的聚苯硫醚(polyphenylenesulfide,PPS)滤料协同飞灰-CaCO3配方型吸附剂对模拟烟气中Hg0的脱除效率,以及不同温度、气体成分对Hg0氧化及吸附的影响,分析了其影响机理。结果表明,在温度为120℃,N2+4%O2的条件下,质量比为3:1的飞灰-CaCO3配方型吸附剂对Hg0的脱除效率最高,虽低于纯飞灰条件下的28%,但其吸附催化寿命较长;温度越高,Hg0的脱除效率越低,PPS滤料协同飞灰-CaCO3配方型吸附剂对Hg0的吸附主要表现为物理吸附;HCl对脱除Hg0的促进作用较为明显;SO2条件下其附加产物对Hg0的脱除表现出一定的抑制作用;NO对Hg0的脱除具有一定的促进作用,但与HCl相比,其促进效果较弱。
飞灰-氢氧化钙/聚苯硫醚(PPS)滤料对烟气中单质汞的脱除
陈强,永发,范红兵
环境工程学报 , 2015,
Abstract: 在汞固定床实验台上进行了飞灰-氢氧化钙和PPS滤料负载飞灰-氢氧化钙吸附单质汞,以及不同温度、气体成分对滤料负载吸附剂脱除汞影响的实验研究。实验结果表明,质量配比为2:1的飞灰-Ca(OH)2吸附剂对Hg0的脱除效果最好,最高可达到34.5%左右,比纯飞灰条件下的脱除效率提高了近10%。120℃条件下,PPS滤料负载飞灰-Ca(OH)2吸附剂对汞的脱除率最高达72%,远高于滤纸薄膜上吸附剂的脱除率。随着温度升高,PPS滤料负载吸附剂的脱除效率降低。HCl、SO2和NO对PPS负载吸附剂脱除汞表现出不同程度的促进作用,HCl具有很强的促进作用,少量HCl足以大幅度提高脱除效果,SO2有一定的促进作用,NO的促进效果并不明显。
温度对喷氨同时脱碳脱硫率影响的试验研究
永发,王淑娟,陈昌和
环境科学学报 , 2004,
Abstract: 利用氨气加水蒸汽喷射方法脱除燃煤锅炉模拟烟气中的CO2和SO2气体,烟气中CO2和SO2气体的体积分数分别为12%和0.25%.设定水蒸气温度50℃恒定,以确保反应器中水蒸汽的含湿量较低,其化学反应温度在25℃~95℃之间变化,同时喷入氨气与水蒸气的混合气体,其脱碳脱硫率随反应时间的变化表明:反应温度为55℃~60℃时,CO2和SO2的最大脱除率分别达到70%和95%.对化学反应产物进行FTIR试验,表明其反应产物主要是碳酸铵盐和硫酸铵盐的混合物.配合BET解吸试验,结果表明:在低含湿量条件下,采用喷氨方法,脱除电厂烟气中的CO2和SO2气体过程中,CO2气体除了被氨吸收发生化学反应,生成(NH4)2SO4和NH4HCO3晶体外,还被吸附在(NH4)2SO4和NH4HCO3晶体的空隙里.
氨水洗涤脱除CO2温室气体的机理研究
永发,郑显玉,陈昌和
环境科学学报 , 2003,
Abstract: 利用氨水洗涤电厂模拟烟气中的CO2温室气体,在合适的操作条件下,可以实现很高的CO2脱除率(达到95%以上);当入口CO2体积分数分别为10%、12%、14%,氨水吸收CO2的脱除率超过90%时,进口CO2体积分数对氨水吸收CO2脱除率的影响不大;随着氨水浓度的增加,氨水吸收CO2的吸收速率和达到平衡状态时CO2的脱除率都要增大;氨水洗涤CO2温室气体的动力学研究表明:在实验所涉及的温度区间内,其化学反应符合Arrhenius规律.
聚苯硫醚(PPS)掺炭纤维协同飞灰脱除气态汞的实验研究
陈博,永发,苏博,王欢
环境科学学报 , 2011,
Abstract: 利用汞蒸气发生器产生的单质汞和烟气中的一些主要气体成分模拟烟气条件,在固定床实验系统上分别进行了燃煤飞灰、聚苯硫醚(PPS)掺炭纤维及燃煤飞灰和PPS掺炭纤维联合对燃煤烟气中Hg0的脱除实验研究.结果表明:燃煤飞灰和PPS掺炭纤维对Hg0的吸附是物理吸附和化学吸附的共同结果,它们各自的脱汞效率分别可达27%和65%左右;PPS掺炭纤维和飞灰的联合脱汞效率并不是二者单独脱汞效率的代数叠加,它分别受到吸附反应温度、入口汞浓度和烟气停留时间等因素的影响;吸附反应温度越高,燃煤飞灰和PPS掺炭纤维对Hg0的联合脱除效率越低;入口汞浓度的增加并不一定会提高脱除效率;烟气停留时间越大,越有利于Hg0的脱除.
Experimental study on the temperature impacts on the CO2 & SO2 removing efficiency by ammonia gas scrubbing
温度对喷氨同时脱碳脱硫率影响的试验研究

DIAO Yongf,WANG Shujuan,CHEN Changhe,
永发
,王淑娟,陈昌和

环境科学学报 , 2004,
Abstract: 利用氨气加水蒸汽喷射方法脱除燃煤锅炉模拟烟气中的CO2和SO2气体,烟气中CO2和SO2气体的体积分数分别为12%和0.25%.设定水蒸气温度50℃恒定,以确保反应器中水蒸汽的含湿量较低,其化学反应温度在25℃~95℃之间变化,同时喷入氨气与水蒸气的混合气体,其脱碳脱硫率随反应时间的变化表明:反应温度为55℃~60℃时,CO2和SO2的最大脱除率分别达到70%和95%.对化学反应产物进行FTIR试验,表明其反应产物主要是碳酸铵盐和硫酸铵盐的混合物.配合BET解吸试验,结果表明:在低含湿量条件下,采用喷氨方法,脱除电厂烟气中的CO2和SO2气体过程中,CO2气体除了被氨吸收发生化学反应,生成(NH4)2SO4和NH4HCO3晶体外,还被吸附在(NH4)2SO4和NH4HCO3晶体的空隙里.
Study on removal mechanism of CO2 greenhouse gas by ammonia scrubbing
氨水洗涤脱除CO2温室气体的机理研究

DIAO Yongf,ZHENG Xianyu,CHEN Changhe,
永发
,郑显玉,陈昌和

环境科学学报 , 2003,
Abstract: 利用氨水洗涤电厂模拟烟气中的CO2温室气体,在合适的操作条件下,可以实现很高的CO2脱除率(达到95%以上);当入口CO2体积分数分别为10%、12%、140k,氨水吸收CO2的脱除率超过90%时,进口CO2体积分数对氨水吸收CO2脱除率的影响不大;随着氨水浓度的增加,氨水吸收CO2的吸收速率和达到平衡状态时CO2的脱除率都要增大;氨水洗涤CO2温室气体的动力学研究表明:在实验所涉及的温度区间内,其化学反应符合Arrhenius规律。
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