《燃煤過程中添加吸附劑抑制超細顆粒物生成的機理研究》是依託華中科技大學，由劉小偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：燃煤過程中添加吸附劑抑制超細顆粒物生成的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉小偉
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中國霧霾問題已經引起全社會的持續高度關注，燃煤過程中的細顆粒物排放是大氣細顆粒物的重要來源之一。如何對燃煤過程中形成的細顆粒物進行控制迫在眉睫，並具有十分重要的意義。在燃燒過程中添加吸附劑來抑制超細顆粒物的生成是減少燃煤顆粒物排放的最佳方法之一，本項目擬通過改性傳統吸附劑高嶺土來提高其脫除超細顆粒物的效率。篩選或製備新型吸附劑以進一步提高吸附劑對超細顆粒物生成的抑制效果，並分析吸附劑的最高脫除效率、最佳反應溫度、最優添加比例及煙氣中H2O/ SO2/Hcl等成分對吸附劑抑制超細顆粒物生成的影響規律，從而為煤燃燒過程中控制超細顆粒物的規模化商業套用奠定理論基礎。
結題摘要
燃煤過程中的細顆粒物排放是大氣細顆粒物的重要來源之一。在燃燒過程中添加吸附劑來抑制超細顆粒物的生成是減少燃煤顆粒物排放的最佳方法之一。本項目利用鹽酸錳酸鉀的強酸性和強氧化性、氫氧化鈉的強鹼性，改變高嶺土的物理化學特性，研究分析了以上高嶺土改性方法提高其捕獲超細顆粒物效率的影響及機理。從材料的物理化學性質出發，選取了6種黏土礦物、1種火山灰和1種金屬氧化物，進行了煤中添加各種礦物的燃燒實驗，研究了添加各礦物材料對煤燃燒中超細顆粒物生成的影響，深入分析了新型黏土類吸附劑自身物理化學特性及其對典型鹼金屬的捕獲機理。分別針對矽鋁基黏土礦物蒙脫石和矽基黏土礦物，採用鹽酸溶液和聚合羥基鋁溶液兩種方法進行改性處理，以最佳化其物理和化學特性，研究了新型黏土類吸附劑對超細顆粒物生成的抑制作用。進行了高嶺土對於富氧燃煤顆粒物的脫除實驗以及高嶺土在富氧燃燒氣氛中對鹼金屬蒸氣的吸附實驗，並結合熱力學軟體HSC對Na元素形態分布進行了模擬計算，系統分析了燃燒氣氛中H2O和HCl對高嶺土吸附Na的相關影響機理，探討了燃燒過程中吸附劑的最佳反應條件及煤種適應性分析。在1000 MW超超臨界機組上開展爐內添加高嶺土減排顆粒物試驗研究，分析了電站鍋爐真實運行條件對PM2.5脫除與排放的影響，進行了添加劑最佳化路徑分析。 本項目研究內容嚴格按照項目計畫書執行，各研究目標均順利實現。建立了提高傳統吸附劑對燃煤過程中超細顆粒物抑制作用的改性方法；篩選獲得了新型吸附劑，獲得比傳統吸附劑更優的超細顆粒物脫除效果；共發表高質量論文（SCI/EI 收錄）30篇，其中國際刊物SCI 收錄論文17篇，國內期刊論文（EI 收錄）13 篇。參加國際會議累積9人次，參加國內會議累積16人次。本項目執行期間，項目負責人獲評“萬人計畫”青年拔尖人才，培養博士研究生4名，碩士研究生4名。
