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燃煤烟气杂质影响膜法捕集CO2的研究进展
沙焱,杨林
化工进展 , 2011,
Abstract: 膜法捕集CO2系统运行的稳定性直接制约其大规模运用,本文总结分析了其稳定性一方面受到膜自身特点,如孔径分布、孔隙率等的影响;另一方面燃煤烟气杂质对膜系统的作用也是限制其发展的要素所在,如细颗粒物会吸附沉积在膜表面或膜孔内部、水蒸气易冷凝于膜表面或在孔径内形成毛细管冷凝现象、SO2会与CO2形成竞争吸附,这些因素都会引起气体通量的变化,从而改变膜捕集系统的性能。
喷淋洗涤条件下水汽饱和度分布特性
凡凤仙,杨林,袁竹林
化工学报 , 2009,
Abstract: 为在脱硫喷淋塔中借助蒸汽相变原理促进PM2.5凝结长大,需要在塔内建立适宜的过饱和水汽环境。基于此,建立喷淋洗涤条件下气液两相热质传递模型,系统研究了操作参数对塔内饱和度分布特性的影响规律。结果显示,通过降低喷淋液温度、增加塔进口烟气含湿量,以及在喷淋区上方添加蒸汽均能够在塔内建立过饱和水汽环境;采用较大的液气比、较小的喷淋液滴直径有利于水汽饱和度的提高。获得了改变操作参数在脱硫喷淋塔内建立过饱和水汽环境的措施,对实际的脱硫除尘工艺的设计和运行具有指导意义。
蒸汽在细微颗粒表面异质核化研究进展
凡凤仙,杨林,袁竹林
化工进展 , 2010,
Abstract: 总结了蒸汽在细微颗粒表面异质核化理论的发展与实验研究状况,将异质核化理论归纳为经典异质核化理论、密度函数理论、分子动力学MonteCarlo理论,分析了这3种理论的特点。结合蒸汽相变技术在控制燃烧源PM2.5排放上的应用,指出进行过饱和蒸汽在燃烧源PM2.5表面异质核化研究的意义与方法。
氨法脱硫烟气中气溶胶凝结脱除动力学
颜金培,杨林,沈湘
中国电机工程学报 , 2011,
Abstract: 针对氨法脱硫烟气中气溶胶的排放特性,建立氨法脱硫后细颗粒凝结长大脱除动力学模型,对细颗粒的凝结长大及脱除规律进行数值预测,并将其与实验结果进行比较。结果表明:细颗粒在过饱和蒸汽条件下迅速长大成液滴,在相同条件下,细颗粒初始数浓度越高,完成凝结长大的时间越短,液滴的最终粒径也越小;细颗粒脱除效率随停留时间增大迅速提高,在50~100ms内达到稳定,与理论计算值比,实验停留时间滞后,约在1.5s后脱除效率趋于稳定;脱硫后细颗粒凝结长大脱除效率与细颗粒物化性质有关,水洗涤时,当过饱和度高于1.4,细颗粒的脱除效率才随过饱和度的增大而迅速提高;氨法脱硫后,细颗粒可在较低的过饱和条件下凝结长大,因而脱除效率随过饱和度增大而提高。
超声波强化钙基废渣碳酸化固定CO2的性能
狄华娟,杨林,潘丹萍
化工学报 , 2012, DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2012.08.031
Abstract: 钙基废渣碳酸化固定CO2可实现CO2的永久封存,并可实现CO2原位固定,但苛刻的反应条件、过慢的反应速率是困扰该技术发展的瓶颈。对超声波作用下的钙离子浸出及其碳酸化反应特性进行了实验研究,并与搅拌浸出过程进行了对比,考察了浸出条件的影响及其碳酸化反应过程中溶液pH值与电导率变化特性,对碳酸化反应产物进行了XRD、SEM和TGA分析。结果表明,超声波可有效促进Ca2+从钙基废渣中浸出,其促进效果与废渣种类、浸出时间、超声波功率、浸取剂pH值、浆液存放量和废渣粒度等有关,钢渣和电石渣的含钙量、浸出率和超声波强化效果都较其他废渣高;钙离子浸出浓度随超声波功率的增强而增多;浸取剂pH值越低,浸出浓度越高;废渣粒度越高,超声波作用越明显。超声波对碳酸化反应也有强化效果,与机械搅拌相比,在超声波作用下固碳率更高,碳酸化反应程度更高。
燃煤烟气中细颗粒物与共存气态组分对膜吸收CO2的影响
沙焱,杨林,陈浩,瞿如敏
化工学报 , 2013, DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2013.04.024
Abstract: 由于燃煤烟气中细颗粒物和气态污染物难以完全脱除,同时经湿法脱硫后烟气中水汽接近饱和状态,因此,有必要揭示细颗粒物及共存气态组分对膜吸收CO2的影响。采用燃煤热态试验装置,考察了燃煤烟气中细颗粒物、SO2、水汽对膜吸收CO2性能的影响,并进行了实际燃煤湿法脱硫净烟气环境下的膜吸收CO2试验。结果表明:细颗粒物随烟气通过膜组件后,部分细颗粒物可被膜截留,沉积于膜表面,导致膜吸收CO2效率下降,其影响程度随细颗粒物浓度的降低而减弱,与细颗粒物物性有一定关系,通过有效降低烟气中细颗粒物浓度,可显著延长膜的稳定运行时间;SO2的存在会与CO2产生竞争吸收现象,但因烟气中SO2含量远低于CO2,对CO2吸收效率影响不明显;对于水汽,只需在运行一段时间后对膜组件作气体干燥反吹,可基本维持膜组件的稳定运行。
喷淋塔内可吸入颗粒物的脱除与凝结增长特性
凡凤仙,杨林,袁竹林,胡晓红
化工学报 , 2010,
Abstract:
水汽在燃煤PM2.5表面异质核化特性数值预测
凡凤仙,杨林,袁竹林,颜金培
化工学报 , 2007,
Abstract: 根据Fletcher经典异质核化理论建立数值实验平台,将水汽在不可溶微粒表面异质核化临界过饱和度模拟结果与文献中实验结果进行了对比,二者符合较好。在此基础上,结合燃煤PM2.5物化性质及实测的表面张力与接触角数据,数值预测了水汽及润湿剂溶液蒸气在燃煤PM2.5表面异质核化晶核形成自由能、临界晶核半径、成核速率、临界饱和度。结果表明,添加润湿剂能降低临界晶核形成自由能,减小临界晶核半径,使成核速率急剧增加,成核临界饱和度显著降低,极大地改善了水汽的核化凝结能力,但不同润湿剂的作用效果不同,所选用的5种润湿剂中,以SDS与Silanolw22效果最佳。
燃煤细颗粒在过饱和氛围下声波团聚脱除的实验研究
颜金培,陈立奇,杨林
化工学报 , 2014,
Abstract: 在不同过饱和氛围下,建立了燃煤细颗粒在声波场中团聚长大脱除的实验装置,对细颗粒物在声波场和不同过饱和氛围下的团聚长大脱除特性进行了实验研究。结果表明:细颗粒在声波场中的夹带系数随过饱和度的增大而增加,相应的脱除效率也有所提高;在过饱和度低于1.0时,细颗粒的总脱除效率很低约为10%,且几乎不随过饱和度的增大而增加,而当过饱和度大于1.0后,细颗粒的脱除效率随过饱和度的增大而迅速提高,过饱和度从1.0增大到1.5,相应的脱除效率提高了近50%。细颗粒的脱除效率随声压级的增大而提高,在过饱和度为0.3时,细颗粒无法发生凝结长大,总脱除效率很低,低于20%。但当过饱和度达到1.2,细颗粒的脱除效率得到了大幅提升,声压级在130dB时,细颗粒的脱除效率达到了70%左右,表明在低声压级的情况下,利用蒸汽相变可有效提高细颗粒在声波场中的团聚脱除效率。
化学团聚促进电除尘脱除PM2.5的实验研究
刘勇,赵汶,刘瑞,杨林
化工学报 , 2014, DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.09.041
Abstract: 燃煤排放细颗粒物是大气环境PM2.5增加的重要来源。采用燃煤热态实验系统,进行了在电除尘器入口烟气添加化学团聚剂以及协同脱硫废水蒸发处理促进电除尘脱除PM2.5的实验研究。实验考察了团聚剂添加前后PM2.5浓度及其粒度分布的变化,以及团聚剂浓度、添加点烟温、团聚剂溶液pH、烟气量、雾滴粒径等对PM2.5脱除效果的影响。结果表明,添加化学团聚液后,通过润湿作用、液桥力和吸附架桥作用可增强PM2.5之间的接触并促进团聚长大,PM2.5增大到原先的4倍左右,典型工况下电除尘器出口PM2.5浓度降低40%以上。增加团聚液浓度可促进PM2.5的脱除;适当降低团聚液pH有利于PM2.5的团聚。喷脱硫废水,电除尘器出口PM2.5浓度变化不大,加团聚剂后出口细颗粒物浓度降低。
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