生物質再燃協同控制燃煤煙氣中氮、汞排放的機理研究

《生物質再燃協同控制燃煤煙氣中氮、汞排放的機理研究》是依託南京師範大學，由盧平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：生物質再燃協同控制燃煤煙氣中氮、汞排放的機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：盧平
• 依託單位：南京師範大學

項目摘要

燃煤汞排放與控制正成為繼SO2和NOx後的又一研究重點，煙氣中氯、硫、氮元素及其化合物、灰焦特性與汞氧化和吸附有高度的關聯性。利用吸附劑(活性炭、飛灰等)噴射、煙氣調製與空氣污染控制裝置相結合是重要的燃煤汞控制技術之一，但由於目前活性炭成本和煙氣調製技術等問題限制了該技術的套用。本項目力圖利用生物質低硫、低氮、含氯和高灰焦活性的特點，提高煙氣中汞氧化度和飛灰的吸附能力，實現汞在常規燃煤污染淨化設備中的聯合脫除。本項目依據申請者提出的生物質再燃聯合脫除燃煤煙氣多種污染物的新方法，擬通過固定床和攜帶流反應裝置，研究再燃條件下生物質氯、硫、氮、汞釋放特性和遷移規律，探索氯、硫、氮和汞元素在飛灰等碳基吸附劑上轉化規律和協同控制機理，建立非均相反應體系中NO和Hg等多種污染物協同控制的機理模型，獲得生物質再燃聯合脫除多種污染物的關鍵影響因素，期望為生物質能源高效利用和污染物聯合脫除的套用奠定基礎。

結題摘要

燃煤汞污染的排放控制是繼SO2和NOx排放控制之後又一研究重點，煙氣中氯、硫、氮及其化合物、灰焦理化結構與汞催化氧化吸附具有高度的關聯性。採用吸附劑（活性炭、飛灰等）噴射、煙氣調質以及燃煤大氣污染控制裝置（APCDs）相結合是極具發展前景的燃煤汞控制技術之一。由於活性炭成本、煙氣組分的複雜性以及煙氣調製技術等問題限制了該技術的廣泛套用。本項目依據申請者提出的生物質再燃聯合脫除燃煤煙氣多種污染物的新方法，以低硫、低氮、含氯以及高灰焦活性的農林生物質為對象，利用自建的螺旋式低溫熱解炭化、固定床熱解/活化/吸附和攜帶流再燃脫硝實驗裝置以及再燃脫硝脫汞中試裝置，系統開展了生物質熱解炭化、生物質焦改性、生物質/生物質炭再燃脫硝以及碳基吸附多污染物聯合控制的實驗和模擬研究，獲得了生物質再燃條件下NOx還原特性以及氯、硫、氮、汞的釋放與遷移轉化規律，探討了生物質炭和飛灰等碳基吸附劑參與條件下氣態單質汞的催化氧化吸附機理和動力學，建立了非均相反應體系中NO和Hg等多種污染物協同控制模型，得到了生物質再燃聯合脫除多種污染物的關鍵影響因素和運行操作參數，為生物質能高效利用和燃煤污染物聯合控制的工業套用奠定基礎。 本項目共建立了4套試驗系統和裝置，在國內外核心期刊和會議上發表論文33篇，其中SCI收錄3篇，EI收錄14篇，國際會議論文12篇；12人次參加了 International Symposium on Coal Combustion、International Pittsburgh Coal Conference、International conference on fluidized-bed combustion等國際會議和7人次參加了中國工程熱物理學術年會；申請國家發明專利10件，其中授權發明專利3件，公開發明專利件6件；培養碩士研究生10名，其中畢業研究生6名，主編《能源與環境概論》教材1本。