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[硕士论文] 周勇
环境工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水,通常高盐废水中含有多种离子成分,总量巨大并有逐年递增的趋势。根据其产生的行业和过程的不同,高盐废水中除含有大量的无机盐外,其主要污染物的种类也不同,本文主要介绍主要污染物为氨氮的一类高盐废水。
  本课题通过接种复合耐盐脱氮菌剂,在不除盐、不稀释的条件下以耐盐脱氮生化工艺作为主体,采用化学沉淀(MAP)预处理+耐盐脱氮菌A/O生化处理+臭氧氧化深度处理技术组合工艺对高盐高氨氮废水进行处理研究,探究高盐高氨氮废水直接生化的可能性,使该废水氨氮排放能够达到小于0.2mg·L-1的排放要求。同时对厌氧氨氧化菌进行耐盐度实验,利用厌氧氨氧化工艺在高氨氮废水处理中的优势,以期在将来可用厌氧氨氧化工艺处理高盐高氨氮废水,大大降低运行成本及能耗。通过试验研究,初步探明了适宜的工艺条件,研究结果表明:
  1、采用鸟粪石沉淀,通过单因素实验,获得最优工艺参数为pH9.5、HRT=30min、n(Mg)∶n(NH4+-N)∶n(P)=1.1∶1∶1,药剂投加方式为同时缓慢投加Mg2+和PO43-和碱,在此条件下,出水氨氮去除率高达95.2%。
  2、在A/O反应器接种耐盐脱氮菌处理高盐高氨氮废水,控制温度在28~30℃;厌氧反应器pH为7.0~7.5左右,好氧反应器pH8.0~8.4之间;好氧反应器DO在3~4mg·L-1,硝化液回流比150%~250%,污泥回流比50%-100%,水力停留时间48h,出水氨氮浓度稳定小于2mg·L-1。
  3、采用臭氧氧化工艺去除生化出水,在废水pH为7.5左右,臭氧产量为10g·h-1,气体流量为160L·h-1的条件下,反应时间为120min时出水氨氮浓度可以低于0.2mg·L-1,TOC浓度为10mg·L-1左右。
  4、处理站接纳该类废水后,稳定运行,脱氮微生物在高盐环境中活性好。
  5、采用CSTR反应器富集培养Anammox,在温度35℃、pH7.5-8.0条件下,逐步提升NLR,TN去除率在86.1%以上,具有较好的脱氮效果,随着盐度提升,TN去除率逐渐下降,驯化培养一段时间后,系统TN去除率在高盐度条件下逐渐稳定,在1%-2%盐度条件下,TN去除率稳定在77%-80%。
  因此,采用MAP预处理+耐盐脱氮菌A/O生化处理+臭氧氧化深度处理技术组合工艺对高盐高氨氮废水进行处理可行有效,为实际工程的应用提供理论依据。厌氧氨氧化菌在1%-2%盐度下可以进行脱氮,但富集及驯化时间较长。
[博士论文] 吴昊
动力工程及工程热物理 东南大学 2017(学位年度)
摘要:目前,燃煤电站现有污染物控制设备仍无法有效控制细颗粒物及SO3酸雾的排放,大量细颗粒物及SO3酸雾排入大气中,对环境和人体健康造成严重危害。利用水汽相变促进细颗粒物及SO3酸雾凝结长大并加以脱除是一项极具工业应用前景的技术,结合燃煤电站现有污染物控制设备特点,采用水汽相变技术促进传统污染物控制设备协同脱除细颗粒物及SO3酸雾具有重要意义。
  利用湿法烟气脱硫(Wet Flue Gas Desulfurization,WFGD)模拟装置,试验考察了塔内水汽相变对WFGD过程中燃煤细颗粒物脱除的促进效果,以及对次生细颗粒物(脱硫过程中产生的细颗粒物)形成的抑制效果。结果表明,脱硫洗涤过程中水汽相变不仅有利于促进燃煤细颗粒物(特别是0.1-1μm的细颗粒物)的脱除,还可有效抑制次生细颗粒物(特别是1-10μm的细颗粒物)的形成。
  针对燃用褐煤、水煤浆等产生的高湿燃煤烟气,结合实际燃煤电厂污染物控制装置特点,提出了实现脱硫洗涤过程中水汽相变促进细颗粒物及SO3酸雾脱除的方法。结果表明,细颗粒物及SO3酸雾脱除效率随脱硫塔入口烟气湿度、脱硫液气比增加而增加,随塔入口烟气温度与脱硫浆液温度升高而降低;该方法可使WFGD系统对细颗粒物数量脱除效率由5-10%提高至35-45%,对SO3酸雾质量脱除效率由35-40%提高至55-65%。此外,针对高温、高硫(SO3)的高湿烟气,还进一步提出了实现低低温电除尘技术与水汽相变技术耦合促进细颗粒物及SO3酸雾脱除的方法,同时提高电除尘器和WFGD系统对细颗粒物及SO3酸雾的脱除效率。结果表明,细颗粒物及SO3酸雾脱除效率随电除尘前原始烟气中SO3浓度、烟气喷水增湿后温降的升高而增加,但较高的脱硫塔入口烟气温度不利于细颗粒物和SO3酸雾脱除;该方法可使细颗粒物的最终数量排放浓度降低35-45%,使SO3酸雾的最终质量排放浓度降低65-75%。
  针对燃用烟煤、无烟煤等产生的低湿燃煤烟气,结合实际燃煤电厂污染物控制装置特点,又提出了实现脱硫净烟气中水汽相变促进细颗粒物及SO3酸雾脱除的方法。首先提出采用脱硫净烟气中添加湿空气实现水汽相变的措施。结果表明,细颗粒物及SO3酸雾的脱除效率随脱硫净烟气温湿度与混合比的增加而提高,随湿空气温度的升高而降低,而湿空气相对湿度对其影响不大;该方法可将细颗粒物的最终数量排放浓度降低25-45%,SO3酸雾的最终质量排放浓度降低15-35%。鉴于脱硫净烟气中直接添加湿空气存在过饱和度分布不均匀与水汽壁面凝结等问题,随后又提出了脱硫净烟气中水汽相变耦合撞击流技术促进细颗粒物及SO3酸雾脱除的方法。细颗粒物及SO3酸雾一方面经过水汽相变凝结长大,另一方面通过两股气流撞击碰并长大。结果表明,两股气流撞击速度的提高有利于细颗粒物及SO3酸雾脱除效率的增加,且两股烟气存在一个最佳对喷距离,在最佳对喷距离下,脱除效率最高;该方法可将细颗粒物的最终数量排放浓度降低40-50%,使SO3酸雾的最终质量排放浓度降低30-40%。最后,提出了采用脱硫净烟气中设置氟塑料换热器降低烟气温度实现水汽相变的方法。细颗粒物及SO3酸雾一方面通过水汽相变凝结长大被下游高效除雾器拦截脱除,另一方面通过热泳与扩散泳运动至换热管表面被冷凝液膜捕集。结果表明,细颗粒物及SO3酸雾随脱硫净烟气温降的增加而提高,但随脱硫净烟气初始温度的变化不明显;该方法可将细颗粒物的最终数量排放浓度降低35-40%,使SO3酸雾的最终质量排放浓度降低35-45%。
  基于燃煤电站SO2超低排放改造中经常采用的单塔双循环及双塔双循环脱硫工艺,提出通过吸收区浆液降温与双塔间烟气降温的方式实现水汽相变,促进WFGD对细颗粒物及SO3酸雾脱除的方法。结果表明,针对单塔双循环脱硫工艺,吸收区浆液温降幅度与液气比的增加均可促进细颗粒物及SO3酸雾的脱除;该方法可将WFGD系统对细颗粒物数量脱除效率从原来的20-25%提高至40-50%,SO3酸雾质量脱除效率由原来的35-40%增至50-60%。针对双塔双循环脱硫工艺,双塔间烟气降温与二级塔内液气比的提高均有利于细颗粒物及SO3酸雾脱除效率的提高;该方法可将细颗粒物数量脱除效率由原来的40-45%提高至55-65%,将SO3酸雾质量脱除效率由原来的60-65%增至70-80%。
[博士论文] 潘丹萍
环境科学与工程;环境工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:细颗粒物污染已成为我国突出的大气环境问题,是导致大气能见度降低、雾霾天气、气候变化等重大问题的重要因素。燃煤电站是引起我国大气环境中细颗粒物含量增加的主要污染源,控制燃煤电站细颗粒物排放是迫切需要解决的关键问题。石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统是燃煤烟气终端处理装置,对烟气中细颗粒物物性存在重要影响,为增强WFGD系统对细颗粒物的脱除,开展石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中细颗粒物转化机制研究具有重要意义。
  本文首先基于实际燃煤电厂湿法脱硫系统及试验室装置,对石灰石-石膏湿法脱硫过程中细颗粒物物性变化进行了测试分析。结果表明,石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中,通过脱硫浆液的洗涤作用可协同脱除烟气中的部分细颗粒物,同时,脱硫过程中会形成新的细颗粒物,粒径集中在亚微米级范围。石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中形成的细颗粒物与脱硫浆液中固体晶粒存在一定关联,主要源于脱硫浆液中的石膏、亚硫酸钙及未反应的CaCO3被烟气夹带出脱硫系统。随着空塔气速、液气比的提高,以及脱硫浆液浓度的增加,脱硫净烟气中细颗粒物浓度增加。
  由于脱硫过程中所形成细颗粒物与脱硫浆液中固体晶粒存在一定关联,利用模拟烟气湿法脱硫试验系统,试验考察了石灰石-石膏湿法脱硫浆液结晶特性并分析探究了脱硫浆液中晶体特性与脱硫净烟气中细颗粒物物性之间的关系。结果表明,采用合适的脱硫浆液温度,较大粒度的石灰石,较低的脱硫浆液pH值及脱硫增效剂有利于抑制细小石膏晶粒的形成;脱硫浆液中Fe3+及F-有利于促进细小石膏晶粒的形成。脱硫净烟气中细颗粒物与脱硫浆液中固体晶粒形貌及主要元素相近,但颗粒物粒径明显较小,同时元素比例有所变化。随着脱硫浆液中晶体平均粒度增大,细小晶粒数量减少,脱硫净烟气中雾滴和脱硫浆液含固率比值减小,细颗粒物数量浓度降低,平均粒径有所增加。
  石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中形成的细颗粒物主要源于脱硫浆液液滴夹带。利用模拟湿法烟气脱硫试验装置及浆液夹带试验装置,对脱硫浆液夹带及其与脱硫净烟气中细颗粒物物性关系开展了试验研究。结果表明,夹带脱硫浆液液滴特性与喷嘴雾化特性相关,随着喷淋流量、喷淋压力的增加及脱硫浆液浓度的减少,脱硫浆液液滴粒径降低。通过高温烟气蒸发作用,脱硫塔内液滴粒径有所减小。当塔进口烟气温度增加,脱硫净烟气中细颗粒物浓度有所增加。脱硫净烟气中液滴粒径分布主要集中在30μm以下,颗粒物主要集中在亚微米级。随着空塔气速、液气比、脱硫浆液浓度的提高,以及脱硫浆液中晶体粒度的降低,脱硫净烟气中微米级液滴数量百分比及亚微米级细颗粒物数量浓度增加明显。
  同时,WFGD系统中存在细小SO3酸雾,基于实际燃煤电厂湿法脱硫系统及试验室装置,试验探究了石灰石-石膏湿法脱硫系统对SO3酸雾的脱除特性。结果表明,酸露点温度以上的燃煤烟气进入湿法脱硫系统后被急速冷却到酸露点以下,主要通过均相成核作用形成SO3酸雾。酸露点温度以下的燃煤烟气中飞灰粒径变化与SO3酸雾有一定关联,随着SO3酸雾浓度的提高,脱硫塔进口飞灰粒径有所增加。石灰石-石膏湿法脱硫系统对SO3酸雾脱除效率为30-50%。随着脱硫液气比及脱硫塔进口飞灰浓度的增加,湿法烟气脱硫系统对SO3酸雾脱除效率均有所提高。随着塔进口烟温降低,WFGD系统对SO3酸雾脱除效率增加,特别是当进口烟温低于酸露点时,脱除效率增加更趋明显。双塔湿法脱硫系统对SO3酸雾脱除效率为50-65%,明显高于单塔湿法脱硫系统,随着煤中硫分与灰分的增加,SO3酸雾脱除效率有所提高。
  为控制湿法脱硫净烟气中细颗粒物排放,利用实际燃煤湿法烟气脱硫系统及实际燃煤电厂脱硫系统,试验探究了过程优化对增强石灰石-石膏湿法脱硫系统脱除细颗粒物的影响。结果表明,在保证脱硫效率的前提下,优化脱硫操作条件后,石灰石-石膏湿法脱硫系统对细颗粒物质量浓度及数量浓度脱除效率可增加15-20%。增加喷淋层数有利于细颗粒物的脱除。实际燃煤电厂单塔双循环脱硫系统可实现烟气颗粒物高效脱除,但其脱除效率存在较大波动。实际燃煤电厂双塔双循环脱硫系统可增强脱除烟气中细颗粒物,其脱除效率达50-60%。
[硕士论文] 张天琦
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:为保证脱硫系统的正常运行、脱硫副产物石膏的品质以及防止烟气中氯浓度超标,必须对电厂石灰石/石膏湿法脱硫废水进行处理处置。本文开展脱硫废水的烟道蒸发技术的研究,对电厂应用烟道余热处理脱硫废水、实现脱硫废水零排放具有较大的指导意义。
  本文设计了三流式可旋雾化喷嘴(已受理发明专利),缓解了喷嘴易堵塞现象,便于喷嘴堵塞后的清洗,实验研究了影响喷嘴雾化角的三个因素,包括:喷嘴结构尺寸、气液比、内外压缩空气比,结果表明:实验用喷嘴的最优雾化结构尺寸为:外层气体通道ab=3.6cm、喷嘴液体通道bc=1.08cm;随着气液比的增大,雾化角几乎线性增大;喷嘴雾化角随着内外压缩空气比的增大呈现先增大后减小的趋势,当内外气比为2∶1时,雾化角最大;所设计的雾化喷嘴具有较好的防堵性能。
  基于某电厂660MW尾部烟道相关参数,依据相似理论,推导出实验相似准则,搭建相应的喷雾蒸发实验台,设计3因素5水平正交实验,研究不同工况条件下脱硫废水完全蒸发长度及影响规律;研究了脱硫废水喷雾蒸发后对烟气中SO2的影响以及自来水和脱硫废水喷雾蒸发的差异。研究表明:喷水量大小对烟道内废水完全蒸发长度影响最大,其次是烟温,烟速对完全蒸发长度影响相对较小;完全蒸发长度与烟温成线性负相关关系、与喷水量成线性正相关关系;利用烟气废热处理脱硫废水并不会产生额外的SO2;自来水和脱硫废水完全蒸发特性相差不大。
  对模型实验台进行模拟计算,模拟结果与实验结果进行了对比分析,结果表明:数值模拟与实验温度吻合较好,最大相对误差为2.4%,平均误差为1.78%;模拟计算废水完全蒸发长度与实验结果相比,最大相对误差为13.33%,平均误差为6.22%,本文采用的蒸发模型准确度较高,完全可用于脱硫废水喷雾蒸发的数值模拟。
  用经过验证的模型方程,对脱硫废水喷雾蒸发进行了数值模拟研究,探讨各因素对处理量的影响规律,包括喷嘴在管道上的安装位置及安装角度、烟气温度、烟气流速、雾化粒径。结果表明:安装在下管道上部、插入深度为1/4管道高度的喷嘴位置,喷雾蒸发效果最好;烟气温度、雾化粒径对烟道流场影响较大;烟气流速对烟道流场影响较小。对于不同烟气温度、烟气流速、雾化粒径,数值拟合出了某电厂660MW尾部烟道最大废水蒸发量计算公式,与模拟结果对比,误差为±5%,完全可用于该系统脱硫废水喷雾蒸发的设计、运行及实时控制。
[硕士论文] 吴海洋
动力工程及工程热物理;热能工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:粉煤灰是燃煤电厂的主要副产品,其产量巨大且呈逐年增长趋势。若不对粉煤灰进行有效的处理和利用,将对环境造成一定程度的污染与破坏,同时也是对资源的巨大浪费,因此,提高粉煤灰的资源化程度和综合利用水平的研究备受关注。影响粉煤灰品质的重要因素为粉煤灰中未燃碳的含量,且未燃碳本身也具有较高利用价值,因此对粉煤灰中碳分选技术的研究具有重要意义。
  电选法由于分选流程简单、经济、不会造成环境污染等特点,而备受重视。本文通过采用传导感应电选方法对粉煤灰的分选进行研究。而此类设备具有结构合理、处理量大等特点,在选矿行业已得到广泛研究与应用,但尚无此类设备应用于粉煤灰分选。
  本文首先对试样特性进行了系统分析,包括试样的粒度组成、理化特性和颗粒形貌;然后通过传导感应单级分选试验台与数值模拟两种手段分析了多种因素对粉煤灰分选的影响;最后通过混合正交试验,进行粉煤灰传导感应多级分选研究,并通过对试验结果的分析,确定了多级分选的最优水平组合。
  通过传导感应单级分选试验研究结果表明,极板板型对分选效果存在影响,凹型弧板具有更好的分选效果。极板电压与板间距对分选均有显著影响。对凹型弧板,随板间电压增大,分选效果呈现先增长后降低的趋势,并在板间距为6cm、板间电压为7.5kv时取得最佳分选效果。不同粒径颗粒的分选效果亦存在差别,颗粒粒径为75-104μm的粒径组内颗粒的分选效果较好。通过对分选产物分析,尾灰中的未燃炭主要分布在粒径<75μm的细灰中。
  采用Fluent提供的离散相模型(Discrete Phase Model)对粉煤灰颗粒的运动轨迹进行了模拟,并计算了精灰产物的含炭量与产率,其结果表明,通过对凹型弧板、凸型弧板与平板的分选的比较,凹型弧板的分选表现出比平板和凸型弧板更好的分选效果;颗粒入口速度的增大,精灰含炭量将增加,但精灰产率会减少;随着粒径的增大,精灰含炭量在增加,而产率逐渐减小,50μm颗粒的炭回收率最高。
  从混合正交实验结果分析来看,粉煤灰分选的综合最优水平组合为电压V1为10kv,电压V2为7.5kv,板间距为10cm,第三入口料为精灰、第四级入口料为上级尾灰的水平组合。
[硕士论文] 李娟
环境科学与工程;环境工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:目前,CO2排放导致的温室效应逐渐成为全球关注的热点问题,其中燃煤电厂是CO2主要排放源。利用碳酸酐酶仿生物法是有效捕集CO2的方法之一,因其催化吸收CO2具有高效性、无污染等优点,逐渐成为碳捕集和封存技术的研究热点。本论文从载体的制备和表征、碳酸酐酶的固定,以及固定化碳酸酐酶催化吸收CO2实验等方面开展了研究。
  筛选出特殊的磁性材料作为碳酸酐酶的固定化载体材料,首先利用共沉淀法制备表面羧基化Fe3O4,并对制得的载体材料和固定化碳酸酐酶进行性能表征分析。结果显示:载体材料的比表面积可达到100.89m2/g,载体表面有机物含量为11.24%,红外谱图显示载体表面的油酸全被氧化成壬二酸,且酶固定化前后,载体结构未发生明显变化。通过单因素法进行酶的固定化实验,得到了最优的固定化条件:缓冲液pH值8.5,酶的固定化温度30℃,固定化时间为4h,摇床转速250rpm,加酶量1mL酶液(0.1mg/mL)/30mg载体,戊二醛交联剂浓度0.4%,交联化时间1h,在此条件下获得的最佳固定化碳酸酐酶酶活力为1672.5units/mg,酶活回收率最大可达到66.90%。与游离态碳酸酐酶相比,固定化酶具有更好的稳定性能。
  在此基础上,本文分别采用填料塔式和鼓泡塔式反应器开展了固定化碳酸酐酶催化吸收CO2性能的研究。对于填料塔固定化碳酸酐酶催化吸收CO2反应器,考察了操作条件对CO2催化吸收性能的影响,得到最优的操作条件为:液气比为28L/m3,气体流速为25.5cm/min,单位塔体积加酶量为600mg/L(载酶量:2mg/L),吸收液温度为35℃;经连续5h固定化酶催化吸收CO2反应后,其去除效率仍可维持在30%以上;此外,共存气体SO2的存在不利于固定化碳酸酐酶对CO2催化水合反应。对于鼓泡塔式反应器,考察了单位吸收液体积加酶量和停留时间对溶液pH值以及反应终止pH值的影响,并分析测试了反应终止pH值时,气体出口CO2浓度。研究结果发现,停留时间越短,单位吸收液体积加酶量越多,吸收液pH值降低的越快,越有利于固定化酶对CO2催化水合反应;当加酶量较少时,加酶量对吸收液反应终止的pH值影响较大,加酶量较多时,停留时间对吸收液反应终止的pH值影响较大;随着加酶量的增加、停留时间的延长,CO2出口浓度越低,吸收效果越好。
[硕士论文] 郭富成
环境工程 苏州科技学院;苏州科技大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,随着锂离子电池的迅速发展和广泛应用,其生产废水的危害也逐渐引起了人们的重视,废水特征主要有:污染物成分复杂、生物毒性较大,不易生物降解等。目前,针对此类废水进行有效处理的研究却鲜有报道。
  本课题根据锂电池生产的工艺和实际生产废水的水质特点,通过分析和比较国内外高浓度废水的研究现状,提出采用Fe/C微电解—Fenton—UASB—好氧生物接触氧化的组合处理工艺。针对每个处理单元展开系统的研究找出最佳工艺参数,最后组成一套组合处理工艺,并且应用到工程废水改造中,考察综合处理效果。实验结果表明:
  (1) Fe/C微电解处理阴极生产废水,经过正交试验和单因素试验可知,在铁碳质量比为3∶1,pH值为3,铁屑投加量为150g/L,反应时间为60min,铁炭微电解出水效果最佳。由GC—MS图谱可以看出,目标污染物NMP得到了比较好的降解效果;CODcr由7980mg/L降到4300mg/L,去除率达到47%,可生化性指标B/C比由0.11上升至0.23。该方法降解CODcr的方式符合一级降解动力学,经过一级衰减方程拟合后得到的方程为Ct=7882.4e-0.00975t,反应速率常数为0.00975,拟合曲线的相关系数R2=0.970
  (2)采用Fenton氧化继续对Fe/C微电解处理阴极废水的出水继续进行降解,经过正交试验和单因素试验可知,在pH=3、H2O2浓度为1ml/L、反应时间为60min时,可取得最佳的氧化效果。通过GC—MS图谱可以分析得出,目标污染物NMP得到了进一步的降解,效果较好;CODcr由4300mg/L降至2290mg/L,去除率约50%。可生化指标B/C由0.23上升至0.45,达到了进入生化系统的一般性要求。
  (3)利用UASB—BCO的生物组合法处理经过预处理的阴极废水和阳极废水的混合废水,CODcr可以降解达到120mg/L以下,达到相关排放标准。
  (4)通过锂电池生产废水的提标改造工程可以看出,利用本研究工艺的方法处理锂电池生产废水,达到了相关排放标准。
  通过对Fe/C微电解—Fenton—生化法组合工艺处理锂电池生产废水的研究及其在废水处理站改造工程的应用可知,该工艺具有实际意义,其出水可以达到《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)新建企业水污染物排放限值的间接排放标准。
[硕士论文] 宋莉花
机械工程 河北科技大学 2017(学位年度)
摘要:火力发电厂烟气脱硫循环泵是火电厂烟气脱硫系统中的关键和核心设备,随着我国火电厂脱硫技术的引进、消化和吸收,烟气脱硫循环泵的自主研发变得更加紧迫。循环泵设备不仅要结构合理、可靠性高、拆装方便、效率高、密封无泄漏,而且过流零件针对输送浆液要具有高耐腐耐磨性能,因此研发难度较大。研制烟气脱硫循环泵,对于降低进口设备外汇消耗,提高我国泵装备的自主研发和制造水平有着重要意义。
  本文主要进行了烟气脱硫用循环泵的设计及研制。在综合分析烟气脱硫工艺原理、介质对泵设备的影响和设备的性能、运行特点的基础上,分析研究了日本马自达循环泵的先进水力模型,并采用了速度系数法及相似设计法等多种理论设计方研究了烟气脱硫循环泵的水力性能,且通过三维软件对主要部件承压及壁厚等进行了分析,保证设计合理性。通过对模型泵切割叶轮直径及变转速实验,得到了流量和扬程性能变化的规律,以满足客户多种工况参数下的需求;总结了泵前间隙对泵水力性能的影响,提出了合适的间隙取值范围;对不同叶轮借用同一蜗壳的可行性进行了研究。进行总体结构设计,对轴承、拆卸环、轴承密封形式及机械密封等关键部件结构进行设计优化,提高了设备运行可靠性。研究了脱硫介质对泵件的腐蚀和磨损特点,对样块进行了磨损和腐蚀试验,确定了合理的材料成分,确定了关键铸件的工艺试验方案。
  研制的烟气脱硫循环泵已应用于国内火电厂脱硫工程,运行情况表明,泵设备运转平稳、无故障。设备的研究方法和内容有助于促进烟气脱硫系统用循环泵的系列化研制。
[硕士论文] 刘海啸
动力工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2017(学位年度)
摘要:随着我国节能环保要求越来越严格,国家对火电厂大气污染物排放标准有了新的要求,即100mg/Nm3为NOx排放的限值。当前大多数火电厂主要采用选择性催化还原法(SCR)为烟气脱硝技术,也就是在省煤器和空气预热器中加装SCR脱硝装置,可以减少火电厂运行过程中NOx的排放量。但是在SCR脱硝系统运行过程中,会出现部分氨逃逸现象,当逃逸的氨遇到SO3生成硫酸氢氨时,由于硫酸氢氨具有较强的粘附性,很容易将烟气中的灰尘黏着在空预器中,导致空预器出现堵塞现象,严重影响脱硝机组的安全运行。因此,加强对氨逃逸率的控制以及如何治理空预器堵塞是一个现实的、急需解决的工程课题。
  目前,华润电力(唐山曹妃甸)有限公司采用空预器在线升温的方法治理硫酸氢氨造成的空预器堵塞问题,在治理效果上取得了显著的成效。空预器在线升温的方法治理硫酸氢氨造成空预器堵塞问题主要是凭借其耗时短、成本低、效果显著等特点,要比之前常用的在线高压水冲洗方法更为高效,对其他火电厂解决空预器堵塞问题有着很重要的借鉴意义。本文主要以华润电力(唐山曹妃甸)有限公司治理空预器堵塞为例,研究如何采用空预器在线升温的方法来治理空预器堵塞的问题。
  通过调研国内火电厂对空预器堵塞问题治理的现状,总结目前我国火电厂在空预器堵塞问题的研究中存在的问题,提出本文研究采用空预器在线升温办法的技术关键点,分析氨逃逸和氨逃逸造成空预器堵塞的原因以及导致空预器堵塞会带来的危害,进一步分析当前解决氨逃逸造成空预器堵塞解决方法的利弊和优缺点,以华润电力(唐山曹妃甸)有限公司因氨逃逸造成空预器堵塞为研究对象,有针对性地提出了采用空预器在线升温的办法治理硫酸氢氨造成的空预器堵塞的创新治理方案。即将空预器升温至220℃,硫酸氢氨的气化温度在150℃-230℃范围内,硫酸氢氨将由固态变成气态,从而治理由于硫酸氢氨造成的空预器堵塞问题。同时,空预器蓄热片为普通碳钢,其变形温度为420℃,表面喷涂陶瓷的冷端蓄热元件爆瓷温度在300℃以上,因此升温对蓄热片无影响。空预器升温后整体膨胀变形,控制升温速率≯0.5℃/min将不会发生空预器内部动静摩擦现象。现场验证表明,采用空预器在线升温的办法解决硫酸氢氨造成空预器堵塞的问题,比现有的解决方法具有良好的工程效果。
[硕士论文] 张重阳
控制工程 太原理工大学 2017(学位年度)
摘要:我国70%以上的电能来自燃煤电厂,每年燃煤电厂消耗燃煤量达到30亿吨,由于基数巨大,导致其烟气排放成为影响大气质量的重要因素之一,环境的压力给电厂的烟气排放提出了更高的要求。燃煤电厂排放烟气中的硫含量高低是电厂烟气排放是否达标的重要指标,该指标与脱硫方法,负荷,燃煤含硫量,控制的诸多要素相关,且往往与发电成本成负相关。脱硫系统的控制是有效控制成本,满足达标排放,提高脱硫效率的重要手段。石灰石-石膏法是目前燃煤电厂常用脱硫方法之一。分析表明,在石灰石-石膏法脱硫系统中,浆液的pH值直接影响到系统的脱硫效率,是石灰石-石膏法脱硫系统中的重要参数,可以采用浆液pH值作为衡量烟气脱硫系统的主要被控参数。模型及实际运行情况分析表明,浆液的PH值受负荷,燃烧情况,燃煤含硫量,等诸多因素影响,且这些影响是非线性的,相互强耦合,采用传统的单回路PID很难达到较高的脱硫效率。
  本研究针对浆液PH值对象非线性严重,传统PID控制无法做到全负荷,全煤种工况下脱硫效率保持不变得情况,采用用模糊免疫PID控制算法进行控制,仿真研究表明,该方法较传统PID在负荷变化,入口烟气量等多种情况下有较好的控制效果。在仿真分析的基础上,课题组将该方案在国电智深系统上进行了编程、组态,并在山西某电厂的脱硫系统进行了试运行。经反复调试、整定,系统运行稳定,烟气含硫量达到环保要求。
[硕士论文] 杨弘阳
动力工程及工程热物理 东北电力大学 2017(学位年度)
摘要:煤燃烧过程中释放的NOX为环境的主要污染源,是引起人类健康和气候恶化的罪魁祸首。通过有效高效的脱硝措施来降低NOX的排放是国内大多数电厂的当务之急。反应器性能的最主要指标是脱硝效率及氨气逃逸率,而反应器催化剂首层NOX与NH3的混合比及速度分布的均匀化在一定程度上决定这个指标的好坏。脱硝反应器流场优化和新型催化剂的研发是近些年来研究的热门,脱硝效率提升、催化剂寿命延长更是重中之重。随着CFD和计算机技术的高速发展,利用高效、便捷的GAMBIT与FLUENT软件对SCR脱硝系统进行绘制和数值模拟,可以为脱硝反应器烟道、导流系统及喷氨系统的设计和改进提供重要依据。
  本文针对山东某电厂650MW燃煤机组SCR脱硝系统氨气逃逸率较大,导致催化剂的堵塞、失活及中毒。通过FLUENT数值模拟建立三维脱硝系统模型,模拟了在反应器顶部不同导流板数量及喷氨速度下SCR系统流场分布,通过对结果的分析比较,得出适当增加导流板组数和合理差异化的调整各喷口喷氨速度能够使第一层催化剂入口的NH3浓度、NOX浓度及NH3/NOX分布更加均匀化合理化,很好的满足了设计和运行的双重检测,为SCR脱硝系统的协调优化和机组运行的稳定性提供了实际参考价值。
[硕士论文] 许帅
动力工程及工程热物理 东北电力大学 2017(学位年度)
摘要:在中国的大多数主要城市空气中的颗粒物现在超过二氧化硫和氮氧化物成为主要的城市污染物。燃煤发电厂排放的飞灰颗粒是空气中 PM2.5的主要来源之一。飞灰颗粒会引起各种问题,特别是环境和健康问题。由于燃煤烟气细颗粒物所带来的严重危害,如何高效的将其捕集是当前的热点与重点。
  本文研究颗粒不同聚团机理模型对颗粒湍流聚团过程的影响。基于FLUENT软件UDF功能自定义聚团核,考虑颗粒间排斥势能Umax和流体力学作用力对聚并率的影响,引入捕集效率f(α)对聚团核进行修正,构建新的修正湍流聚并模型,并将该模型与传统湍流聚并模型进行比较。通过群体平衡模型耦合CFD对颗粒聚团过程进行数值模拟。
  对旋风分离器除尘器内超细颗粒物聚团过程进行研究,为了得到颗粒聚团对旋风分离器分离性能的影响,在不同入口颗粒浓度与入口气速下研究其对分离效率的影响。采用雷诺应力模型(RSM)计算湍流流场,通过群体平衡模型(PBM)耦合CFD对颗粒相进行数值计算。研究结果表明:时间为2s时,旋风分离器内的聚团作用已经趋于稳定,颗粒粒径在1.5μm到3μm范围的颗粒在旋风分离器内基本无法被捕集,而粒径大于5μm的颗粒其分离效率接近于100%;随着入口颗粒浓度的增加,总体分离效率增加,而增加入口气体速度,对分离效率的影响并不是很大。
  对新型湍流聚并器超细颗粒聚团机理进行研究,为提高其捕集效率的一种方法是增加飞灰颗粒的尺寸,即在通过静电除尘器或袋式除尘器之前通过物理或化学作用提高亚微米级颗粒聚团。湍流聚团由于其操作简单、投资少、运营成本低,在各种新技术中有更好的发展前景。湍流聚并器是通过气流中颗粒之间的湍流而引起颗粒碰撞过程的增加,湍流导致颗粒相互之间速度的差异,提高颗粒间物理碰撞作用从而形成超细颗粒的聚团。通过群体平衡模型耦合CFD对颗粒聚团过程进行数值模拟。结果表明:通过对理想湍流聚并模型和修正湍流聚并模型与实验结果的对比,理想湍流聚并模型的误差在8%左右,而修正湍流聚并模型误差仅有3%,修正湍流聚并模型与实验结果吻合。布朗聚并对粒径小于2μm颗粒有明显减少作用,布朗聚并在湍流聚并中不可以忽略,修正湍流聚并耦合布朗聚并模型基本与实验结果吻合。
[硕士论文] 尤小会
化学工程 北京化工大学 2017(学位年度)
摘要:燃煤火电厂企业采用湿法烟气脱硫的工艺的居多。湿式氨法工艺依靠独特的技术有点,在近几年发展迅速。煤燃烧释放大量的烟气,其成分中最具有毒害的是二氧化硫、氮氧化物及颗粒物烟尘,还有少量其他金属离子,如果不加以控制和治理,会对大气及周围环境造成不可估量的污染和破坏。
  针对这一严重的问题,本文采取对工业园动力岛燃煤电厂现有的5#湿式氨法烟气脱硫装置进行优化设计改造的措施,实施了对脱硫塔及其塔内件、改变除雾器形式、增加喷淋吸收层、优化喷淋系统、新增水洗装置等的改造。
  本文对装置进行优化设计改造后,二氧化硫的排放值实现了35mg/Nm3以下,含颗粒物的烟尘的排放浓度也低于5mg/Nm3的限值。在环保要求越来越严格的今天,二氧化硫、烟尘等的有害物质的排放基本上达到了超低排放的要求;同时,经过优化改造后,装置由原来不到三个月的运行时间延长到现在的开车十个月甚至能够突破十五个月的运行记录,大大提高了脱硫装置运行的可靠性和稳定性,延长了脱硫系统的运行周期。
[硕士论文] 冉光阳
市政工程 河北工程大学 2017(学位年度)
摘要:高盐废水零排放技术是环境保护的必然要求,特别是部分产业领域的高盐废水处理已经严重制约了企业的生产和发展,是当前和今后一段时间国内外关注度极高的问题之一。本文以邯郸热电厂循环冷却排污水为原水,对药剂软化、弱酸树脂离子交换软化、反渗透浓缩、正渗透及蒸发结晶等工艺主要影响因素进行试验研究,确定相关技术参数,为工程应用提供技术支撑。
  试验结果表明:药剂软化法的最佳投药量Ca(OH)2为700mg/L,Na2CO3为800mg/L。去除率在90%以上;用D113--Ⅲ型弱酸阳离子树脂对药剂软化后的高盐水做进一步的软化,以Ca2+、Mg2+全部被吸收为平衡浓度,得出D113--Ⅲ型树脂对Ca2+、Mg2+的吸附容量为114000mg/L;用反渗透对软化后的高盐废水进行预浓缩试验,可将原水浓缩2.32倍。
  用某研究院自制正渗透膜对反渗透试验浓水进行膜性能试验,随着汲取液浓度的增加,膜的水通量也随之增加,水通量从5.3L/(m2·h)上升至23.1L/(m2·h);而截盐率随汲取液浓度增加会较缓慢的下降,截盐率由94.2%下降至93.8%;反向盐通量会随着增加,由3.5g/(m2·h)上升至14.9g/(m2·h),对特殊反向盐通量无影响。随着温度缓慢上升,膜通量有明显的上升趋势,在温度达到35℃时,水通量最大为14.9L/(m2·h),膜的截留率会有稍微的下降,反向盐通量会先随着温度的升高而增加,在30℃时,反向盐通量达到最大值11.3g/(m2·h),然后随着温度的升高而下降。
  用世韩4040正渗透卷式膜做小型试验,结果表明,随着正渗透试验装置的运行,原料液电导率先增加较快后缓慢增加,最后趋于平稳。在汲取液浓度为1mol/L时,原料液电导率可浓缩至43800μS/cm,浓缩倍数可达6倍;汲取液浓度为2mol/L时,原料液电导率可浓缩至69300μS/cm,浓缩倍数可达9.5倍。水通量逐渐减小,最后趋近于零。
  用柱蒸馏法、吹脱蒸馏法和减压蒸馏法三种作为汲取液回收与提纯方法进行比较,无论从回收率还是水的提纯方面,吹脱蒸馏法和减压蒸馏法明显优于柱蒸馏法。温度控制在50至60℃之间,两种方法的回收率可达60%以上。
  在对含有氯化钠和硫酸钠的浓盐水进行蒸发结晶时,温度控制在65到75℃之间,有利于氯化钠与硫酸钠的提纯。
[硕士论文] 徐小生
市政工程 河北工程大学 2017(学位年度)
摘要:燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的脱硫废水主要采用三联箱处理工艺,其出水含有大量的钙镁离子等,含盐量高达2%-4%,对环境有一定的危害。本文进行了化学软化-纳滤技术深度处理燃煤电厂的脱硫废水试验研究,并进行了日处理能力7吨的脱硫废水处理装置的中试试验研究。
  传统的三联箱工艺的出水含有大量的钙镁离子等,本文研究四种常用的化学软化工艺,试验结果表明,氢氧化钙-硫酸钠-絮凝-碳酸钠-絮凝的化学软化工艺高效且经济,可以将废水中的钙离子降至≤100 mg/L、镁离子降至≤30 mg/L。药剂投加成本为10.7元/吨。在化学软化工艺中添加了絮凝,改善了化学软化过程中反应生成沉淀物的沉降性,加快沉淀速度,减少沉淀池设计尺寸,有效节约设备的前期投资费用。
  其次考察了NF-270、NF90、ESNA3三种纳滤膜,从通量、分盐效果、脱盐效果等方面考察三种膜特性。试验结果表明,在0.5 MPa操作压力下,NF270、NF90、ESNA3膜通量稳定在17.06和12.46、8.85L/m2·h,出水氯化钠纯度可以达到93.53%、90.21%、97.09%,从分盐效果方面考虑,试验最终选定ESNA3纳滤膜作为脱硫废水处理用膜。
  之后本文研究了纳滤深度处理脱硫废水,通过小试试验分析了废水硬度、纳滤运行参数、硫酸根含量等对纳滤处理效果的影响。试验结果表明,以经过化学软化处理过的脱硫废水为原水,在试验运行10h后,膜通量可以稳定在25 L/m2·h、产水电导率稳定在25 mS/cm,说明化学软化处理符合纳滤进水要求。运行压力对硫酸根和氯离子截留率影响较小,出水氯化钠纯度≥97.5%,对通量影响较大,较高的压力可以增大膜通量。在总离子浓度不变的条件下,硫酸根离子的浓度变高,则纳滤膜对氯离子的截留率变低。
  最后,根据化学软化处理工艺和纳滤的试验结果,进行了日处理≥7吨的脱硫废水中试处理装置的设计及中试试验。装置采用化学软化-纳滤相组合的工艺。结果表明,经过软化后的脱硫废水总硬度≤100mg/l,pH≤10,电导率≤45 mS/cm,纳滤可以有效的进行分盐,中试试验中可以将废水浓缩2-4倍,二级纳滤出水氯化钠纯度≥97.5%。该中试装置能有效的处理燃煤电厂的脱硫废水。
[硕士论文] 张灿强
动力工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:粉煤灰是我国电厂主要的副产品,具有较高的资源化利用价值。而影响粉煤灰资源化的一大因素为粉煤灰中碳含量过高。作为干式且成本较低的方法,应用于粉煤灰的电选脱碳技术在国内外得到了广泛的关注和研究开发。江苏省电力设计院提出了采用传导感应荷电进行的在线粉煤灰分选的技术,该技术解决了目前的粉煤灰碳分选技术难以集成到电厂的除尘系统中的问题,从而能实现粉煤灰在线分选,降低粉煤灰处理的成本。
  我国粉煤灰种类繁多,由于燃料种类和燃烧方式的不同,不同种类粉煤灰特性会有所不同,而不同部位收集粉煤灰性质也会有所差异。因此,要实现传导感应荷电在线分选粉煤灰技术的应用,必须对不同种类的粉煤灰以及不同收集位置的粉煤灰的特性进行研究,从而为粉煤灰的电选脱碳以及进一步富碳产品的开发利用提供理论支持。
  本文采集大量煤粉炉粉煤灰、流化床粉煤灰和生物质灰。通过X射线荧光能谱仪对不同粉煤灰灰样的化学组成进行分析后,发现:由于燃料性质不同,不同种类粉煤灰化学成分有较大差异。利用X射线衍射仪对不同种类粉煤灰样品进行矿物成分分析,结果表明:燃料种类、燃烧温度对粉煤灰矿物组成有较大影响,不同种类粉煤灰矿物成分中以SiO2为主要组分的矿物质含量较高。通过烧失法对不同种类、不同部位粉煤灰含碳量分析表明,煤粉炉煤灰燃烧得到的煤粉灰含碳量普遍比生物质灰、流化床粉煤灰含碳量比低;对于电除尘部位和布袋除尘部位收集粉煤灰,煤粉炉中电除尘部位粉煤灰含碳量高于布袋除尘部位粉煤灰含碳量,流化床锅炉中布袋除尘部位粉煤灰含碳量高于电除尘部位粉煤灰含碳量。
  采用筛分法和烧失法对于不同种类和不同部位粉煤灰粒径以及残碳分布进行实验分析,结果显示:对于煤粉炉燃烧得到的粉煤灰,随着粒径的增加粉煤灰含碳量增加。而流化床锅炉燃烧得到的粉煤灰和生物质灰,粉煤灰在粒径较小时含碳量较高。对典型粉煤灰样品浮选酸洗,得到含碳量在85%以上的样品后,通过电镜扫描观测粉煤灰中残碳颗粒形貌,结果表明:煤粉炉粉煤灰中残碳多为蜂窝状颗粒,孔状结构更为清晰;流化床粉煤灰中残碳多为不规则颗粒,表面密实。
  论文利用高压粉尘比电阻试验台对粉煤灰比电阻影响因素进行研究,结果表明:在电压为1kV,温度在90℃~200℃的范围内,粉煤灰的比电阻随着温度的上升先是迅速升高,在150℃左右粉煤灰比电阻达到最大,然后开始下降。粉煤灰比电阻整体数值在105~1013之间,粉煤灰比电阻随着粉煤灰含碳量的增加而急剧降低。此外,当温度为150℃时,粉煤灰比电阻随电压和粒径的增加而缓慢降低。利用自制实验装置对粉煤灰传导感应荷电特性进行了实验研究,发现:在电压8kV~20kV范围内,粉煤灰荷质比随着电压的增加先增加而后迅速下降,粉煤灰颗粒荷电能力随着颗粒粒径和含碳量的增加而增强。不同电压和场强下粉煤灰颗粒在静电场中运动轨迹有较大不同。
[硕士论文] 黄乐
环境科学与工程;环境工程 南京师范大学 2017(学位年度)
摘要:本文主要是以风洞实验和数值模拟为主就烟塔合一排烟对近距离环境的影响进行研究,在此基础上,深入探讨了不同因素对冷却塔排烟下风向空腔区及近距离落地浓度影响的规律性,同时分析了这些方法用于烟塔合一排烟对近距离环境影响预测的优劣,所得结论对于烟塔合一技术排烟于近距离环境影响的预测具有一定的参考价值。
  首先,利用环境风洞实验来模拟冷却塔排烟情况。针对冷却塔边缘下风向两千米内,通过测量冷却塔不排烟时湍流强度的分布来判断无烟冷却塔下风向空腔区的大致范围;通过测量不同风速时近距离范围内地面NO2浓度的差异性分布来判断风速对烟气污染物近距离传输和扩散的影响。
  其次,利用Fluent商业软件对冷却塔排烟情况进行数值风洞模拟。以数值模拟为主,针对冷却塔边缘下风向两千米近距离范围内,不同源强的冷却塔排烟以及不同风速下,通过构建二维模型来计算冷却塔下风向的空腔区范围,来判断不同源强不同风速对冷却塔下风向空腔区范围的影响;通过构建三维模型来计算冷却塔下风向空腔区及污染物的落地浓度,来判断空腔区是如何影响污染物的近距离范围内浓度分布,以及不同风速对污染物近距离传输扩散的影响。结合之前不同源强不同风速下冷却塔后空腔区的大致范围以及污染物最大落地浓度的出现,来明晰冷却塔下风向空腔区对污染物下洗的影响规律。
  然后,再以德国Austal2000标准模式,进行相同电厂烟塔合一排烟污染物的近距离落地浓度模拟计算,分析在2000m的近距离范围内,燃煤电厂烟塔合一烟气污染物落地浓度随风速的变化规律。得出德国Austal2000模式在针对我国燃煤电厂烟塔合一排烟污染物排放对近距离环境影响预测时,存在着模型不可靠的问题。
  最后,综合物理风洞实验,数值风洞模拟以及德国Austal2000模式计算,进一步对比三种方式在烟塔合一排烟污染物于近距离2000m范围内环境影响预测中的表现,分析其差异性;总结现阶段的数值模拟与物理风洞实验,在用于烟塔合一排烟对近距离2000m范围内环境影响预测时的可取与不足,并得出结论。
[硕士论文] 罗浩东
动力工程及工程热物理 山东大学 2017(学位年度)
摘要:燃煤电厂选择性催化还原(SCR)技术的普及导致烟气中SO3浓度明显提高,从而造成尾部受热面低温腐蚀、空气预热器堵塞、排烟不透明度升高等危害。将碱性物质作为吸收剂喷射入烟道中能有效脱除烟气中的SO3,成为现阶段的研究热点。本文提出利用电厂尾部烟气中CO2与水蒸气对天然碱进行调质改性,增加其和SO3的反应活性,增大脱除效率的技术思路;对天然碱的调质、调质产物的热解及其对SO3的吸收特性进行了试验研究,得到SO3脱除的关键工艺参数,并揭示SO3脱除的机理。
  首先,本文利用常压固定床反应器,研究了典型排烟条件下烟气中CO2与天然碱的反应特性,并借助气固反应模型模拟了其反应动力学过程。研究发现,反应初期,由化学反应过程控制,反应速率较快,随着反应的进行,逐渐由扩散过程控制;降低反应温度、提高烟气中的水分含量和CO2浓度均提高了化学反应速率,促进了反应的进行。反应动力学模拟表明,失活模型均能较好的模拟天然碱的碳酸化过程,其相关系数均大于95%,活性位失活速率常数受反应温度和水分含量的影响显著;CO2浓度变化时,天然碱的碳酸化反应主要受CO2扩散的影响。
  基于以上研究,利用热重分析仪对天然碱及其调质产物的热解过程进行了分析,并借助热解动力学模型模拟了该热解过程。Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Satava-Sestak法均可以较好的拟合天然碱及其调质产物的失重过程,得到可靠的动力学参数。天然碱开始分解的温度为90℃,失重峰值出现在100~120℃之间,随着升温速率的增长,失重峰值向高温区偏移。调质产物开始分解的温度为90℃左右,在100℃和140℃附近出现两个明显失重峰,100℃左右的失重峰是在天然碱调质过程中,少量水分凝结在生成的NaHCO3上面而形成的液态水和NaHCO3结晶水的蒸发;而140℃左右的失重峰为NaHCO3分解的失重峰。调质前后天然碱的物理化学特性分析表明,随着天然碱碳酸化程度的加深,热解产物的结构发生显著变化,颗粒由平整表面变为交错的条状并逐渐加深,表面结构更疏松,内部空隙增多随着天然碱调质转化率增大,热解产物的比表面积线性增加,与原始天然碱相比比表面积提高了2.35倍,有利于后续SO3脱除反应的进行。
  最后,本文在固定床反应试验台上研究了天然碱及其调质产物对烟气中SO3的脱除特性。在反应的初始阶段化学反应速率为主要控制因素,温度的提高有利于化学反应速率的增加,因此随着温度的提高,反应速率增大,但增加幅度有限。反应后期,随着温度的降低SO3向硫酸雾转化,促进了脱除反应的进行;调质后的天然碱比表面积增加,表面呈疏松状结构,明显促进了其与SO3的反应速率;随着烟气含水量的提高,反应速率加快,但水分含量大于5%后变化不明显;无氧气条件下,烟气中的SO2与天然碱不反应;有氧气时,反应生成少量硫酸钠;对SO3的脱除产生抑制作用。借助三种气固化学反应动力学模型对SO3的脱除反应进行了模拟,研究表明相对于缩核模型,活性位失活模型能更好的模拟Na2CO3和SO3的反应过程,反应速率模拟值与实验值一致。
[硕士论文] 万子龙
环境工程 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:随着国家经济高速发展,各类社会经济项目对电力需求大大增加。并且我国有着十分富足的煤炭资源,导致火力发电厂仍然成为我们电力装机额首选。但是在环保条件达不到要求的情况下,热电厂会对地下水造成一定的影响。
  据此,本文以“鄂伦春大杨树2×200MW热电联产项目”为依托,以热电厂厂址以及其周围区域为研究区,来评价热电厂建设对地下水的影响,为热电厂建设和地下水资源的保护提供充分的科学依据。在分析研究区自然地理、水文以及水文地质基础上,调查研究区的地下水环境状况,进行地下水水质现状评价;通过分析热电厂建设和运转对地下水环境的主要影响因素,开展地下水环境影响评价,为厂区合理建设提供借鉴。本文的主要结论包括以下几点:
  1.项目建设阶段:在严格执行地下水环境保护方案的前提下,并做好生活污水和废料的集中处理,该项目不会对地下水环境造成影响。
  2.项目运行期:在正常状况下,厂区各种污废水处理后回用,各种工艺流程封闭运行,厂区防渗措施可靠,不会对地下水水质环境造成污染;在非正常状况下,可能发生生活污水化粪池泄露和事故水池泄漏。通过建立地下水水流和水质模型,生活污水化粪池泄露的氨氮特征污染物以30mg/L的浓度进行预测,在1000天时,最大运移距离为274.09m,浓度低于标准限值;事故水池泄露的CODcr特征污染物以3000mg/L的浓度进行预测,最大运移距离为341.44m,浓度低于标准限值。所以,改项目不会对周边地下水环境目标产生影响。当然在积极防治、及时采取地下水监测、应急响应、地下水污染修复等条件下,可将污染限制在很小范围。
[硕士论文] 余颖妮
动力工程及工程热物理 山东大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,我国环境问题被广泛关注,尤其是秋冬季节的大面积雾霾天气。虽然,大气问题会造成什么影响,还没有明确的定论,但是,已经不容忽视。其中由于燃煤电厂产生的二氧化硫及氮氧化物总量之大,对燃煤过程中产生的大气污染物的控制已成为近年来的研究热点。本文主要向高价氮氧化物的吸收脱除机理的摸索与探讨,得到了一些可靠的结论。本文的前半部分主要是使用了实验的方法,研究了臭氧与一氧化氮的氧化情况,以及高价氮氧化物湿法吸收的相关参数。在这部分的研究内容,主要包括了温度、入口气体流量、吸收液酸度、吸收液浓度以及不同吸收液等变化量对吸收过程的差异情况。本文的后半部分,主要对钙基吸收液吸收氮氧化物后的产物进行了离子分析,并对高价氮氧化物的吸收脱除技术在实际工程上的应用情况进行了考察,并对该技术的经济性进行了分析。
  实验结果表明,臭氧可以高效快速的氧化模拟烟气中的一氧化氮,当臭氧与一氧化氮的摩尔比大于1时,氧化效率可达90%以上。当使用0.5mol/L碳酸钙吸收高价氮氧化物,通入SO2调节酸度,加热至60摄氏度,NO2初始设置为300ppm,O2=6%,总流量为1.5L/min时,为脱除的最佳条件。其中SO2的吸收效率可达98%以上,对NO2吸收效率为87%左右。对最佳条件下的吸收产物进行离子分析,实验表明,模拟烟气中的氮氧化物被吸收后的产物,阴离子主要为NO3ˉ。
  本文还对该技术在工程上的应用情况进行了考察,结果表明烟气中的SO2的吸收效率可达98%以上,对NO2吸收效率可达87%左右。最后,对该技术的经济性研究表明,该技术具有较好市场前景。
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