燃烧源可吸入颗粒物的形成与控制技术基础研究.pptVIP

主 要 内 容 实验室在燃煤污染控制基础研究的主要发展与成果 可吸入颗粒物研究的背景 燃烧过程可吸入颗粒物形成的初步研究 燃烧过程可吸入颗粒物控制的初步研究 进一步研究的建议与计划 二氧化硫控制基础研究 氮氧化物控制基础研究 颗粒物控制基础研究 其他 液柱喷射试验研究 石膏的扫描电镜图 二氧化硫控制基础研究 氮氧化物控制基础研究 颗粒物控制基础研究 其他 天然气再燃脱硝的动力学模拟与分析研究 各种燃料比较 HCN情况 飞灰改性SCR脱硝研究进展 研究背景 常规的氮氧化物控制方法的优点是成本低，改造简便，但问题在于其无法达到严格的氮氧化物排放标准。而当前能够达到严格氮氧化物排放标准而可行的技术还是SCR方法。 SCR技术的成本考虑。目前国内商业SCR催化剂还不能生产，如果使用SCR技术脱硝，则只能大规模从国外进口，这对于国内的能源行业而言，成本过高。 SCR研究思路 通过对飞灰改性的脱硝催化剂的实验研究，我们发现它具有很好的脱硝性能。飞灰改性的催化剂的价格比目前国外使用的商业脱硝催化剂便宜很多。 利用飞灰改性催化剂进行SCR脱硝的工程实验具有十分重要的意义。这体现在它可以寻求实现一种符合中国国内能源领域氮氧化物排放控制技术。 飞灰改性SCR催化剂制备流程 飞灰改性SCR催化剂电镜照片 飞灰担载不同活性成分下SCR活性 飞灰改性SCR催化脱硝活性寿命和抗SO2测试 页岩灰、飞灰和活性炭作载体时NO转化率 比较 压汞仪实验数据－比表面分布曲线 压汞仪实验数据－孔分布曲线 飞灰改性SCR脱硝研究结论 飞灰具有十分明显的分形结构和较大的BET比表面积，是较好的催化剂载体。飞灰担载适宜的活性成分后，催化脱销效果十分明显，飞灰用作脱硝催化剂的载体是可行的。 飞灰担载活性成分Cu后，在温度为270℃时NO的转化率可达90％以上。 酸处理可以使飞灰催化剂的孔结构得到重构。 飞灰单独用作脱硝催化剂时，几乎没有催化活性。需要加载相关的活性成分。 主 要 内 容 实验室在燃煤污染控制基础研究的主要发展与成果 可吸入颗粒物研究的背景 燃烧过程可吸入颗粒物形成的初步研究 燃烧过程可吸入颗粒物控制的初步研究 进一步研究的建议与计划 可吸入颗粒物对大气能见度、大气光化学烟雾、酸沉降有极大的影响 主 要 内 容 实验室在燃煤污染控制基础研究的主要发展与成果 可吸入颗粒物研究的背景 燃烧过程可吸入颗粒物形成的初步研究 燃烧过程可吸入颗粒物控制的初步研究 进一步研究的建议与计划 初步的研究工作 建立了燃煤排放超细颗粒的系统采样与分析测试方法，对这些细颗粒的形成机制、显微结构、重金属与有机污染物的富集特性进行研究 与瑞士联邦理工大学合作初步进行了清华大学实验电厂排放细颗粒在线检测 运用高分辨透射电子显微镜对冶金炉排放的超细硅微粉的物理与化学特性进行了初步分析 采用三维动态粒子分析仪（3D-PDA）对细颗粒在不同的温度梯度和流速下进行了测量 电袋联合脱除可吸入颗粒物的机理研究 水平与清华大学的研究水平与地位 国际上的突破的问题 主 要 内 容 实验室在燃煤污染控制基础研究的主要发展与成果 可吸入颗粒物研究的背景 燃烧过程可吸入颗粒物形成的初步研究 燃烧过程可吸入颗粒物控制的初步研究 进一步研究的建议与计划 热湍流边界层中细颗粒行为研究 气体颗粒稀相湍流 考虑温差 管道物理尺寸 长 920 mm 宽 45 mm 高 86 mm 添加热泳力之后的轴向浓度（2μm） 热泳力存在使冷却面附近颗粒的浓度提高约30倍 越接近壁面，热泳力作用越强 温差存在和绝热时，颗粒的浓度基本重合 添加热泳力之后的轴向浓度（50μm） 热泳力的加入会增加近壁区颗粒的浓度，但增加幅度远小于2微米颗粒 存在温度场与添加热泳力时，颗粒近壁区浓度均会增加，且与添加热泳力之后的浓度在量级上相当 轴向2μm和10μm颗粒浓度分布 浓度在近壁区都会上升 2μm颗粒的浓度的升高量大于10μm颗粒 轴向 20μm、40μm和50μm颗粒浓度分布 近壁区浓度升高 浓度2μm颗粒少了一个数量级 冷却面温度变化时，径向浓度分布（2 μm ） 冷却面的温度越高（温差越小），颗粒在壁面处的浓度就越低 主 要 内 容 实验室在燃煤污染控制基础研究的主要发展与成果 可吸入颗粒物研究的背景 燃烧过程可吸入颗粒物形成的初步研究 燃烧过程可吸入颗粒物控制的初步研究 进一步研究的建议与计划 研究路线 实验室与现场试验:对典型燃烧源PM10形成进行系统研究，获得燃烧源PM10形成的一般和特定规律 通过化学动力学和热力学手段全面模拟各燃烧源的PM10形成及动态演变过程，预测各种燃烧源PM10形成的动力学机制 研究PM10在各种外加和自然条件下的运动规律 系统总结燃烧源PM10的形成、演化的基础理论