国家重点基础研究发展计划(G19990222051) 作品数:9 被引量:133 H指数:8 相关作者: 武增华 邱新平 杨海波 陈昌和 寇鹏 更多>> 相关机构: 清华大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 清华大学基础研究基金资助 更多>> 相关领域: 化学工程 理学 环境科学与工程 更多>>
CaO固硫反应机理研究的新进展 被引量:34 2003年 CaO固硫反应的机理研究一直是高温钙基固硫的难点,最近研究认为CaO固硫反应分为两个阶段:前期为表面化学反应阶段,后期为产物层扩散控制阶段。前期反应生成的CaSO4不仅堵塞了CaO颗粒之间的微孔,也逐渐包覆了CaO颗粒,致使后阶段固硫反应转化率明显降低。传统上认为是SO2和O2通过CaSO4产物层向内扩散与CaO进行反应,依此机理提出了核收缩模型和等效粒子模型。新的研究结果认为,固硫反应后期的产物层扩散控制阶段,主要发生的反应是Ca2+通过产物层CaSO4扩散至表面与SO2和O2进行反应,而与传统的机理不同。本文主要介绍了两种实验技术在CaO固硫机理研究中的应用,并在实验现象基础上,对固硫机理提出了新认识。最后对在CaO中添加了不同添加剂能明显提高固硫率的试验数据作了新的机理解释。 杨海波 武增华 邱新平关键词:CAO 反应机理 CASO4 固硫反应 气固反应 氧化钙 氧化钙固硫反应动力学中的计算机模拟碱金属离子效应(英文) 被引量:3 2002年 研究了用催化剂提高CaO固硫率的可行性及其催化剂对固硫反应动力学的影响。用热天平研究了在CaO中添加不同催化剂后的固硫反应的进程,并用等效粒子模型来模拟和处理实验数据,计算了固硫反应动力学参数。结果表明,CaO固硫反应初期为表面化学反应控制阶段,后期转为产物层扩散控制阶段。碱金属的盐类催化剂均能使固硫反应前期的化学反应控制阶段的反应活化能E_α下降。E_α的大小按催化剂中Li^+、Na^+、K ^+、Cs^+离子半径增大的顺序依次递减;而碱金属盐类催化剂使固硫反应后期的产物层扩散控制阶段的反应活化能E_P不同程度地增加。 邱新平 刘金权 武增华关键词:CAO 碱金属离子 碱金属碳酸盐对CaO高温固硫促进作用的研究 被引量:13 2000年 提高 CaO的固硫是对煤炭燃烧污染防治的研究热点.采用热天平测试研究在 CaO中添加不同碳酸盐的固硫反应的进程,并采用等效粒子模型处理实验数据,计算了表面化学反应控制阶段及产物层扩散控制阶段的动力学参数.实验及计算结果表明, CaO固硫反应初期为表面化学反应控制阶段,后期转为产物层扩散控制阶段.以碱金属碳酸盐为催化剂,能使固硫反应前期的化学反应控制阶段的反应活化能下降,并按 Li, Na, K, Cs的顺序依次递减.将不同的碳酸盐作为固硫促进剂的 CaO加入型煤中,都得到了较高的固硫效率. 武增华 寇鹏 师彦星 张敬平 王建 陈昌和关键词:碳酸盐 固硫反应 动力学 氧化钙 烧结程度对CaO固硫反应转化率及动力学参数的影响 被引量:16 2001年 The conversion and kinetic parameters of desulfurizors of CaO of different particle agglomeration degree are investigated with themogravimetric method (TG). The results showed that the CaO particle agglomeration degree increases when CaO calcined temperature or time increases. The dusulfurizors that have higher particle agglomeration degree have low conversion in the desulfurization reaction. The kinetic behavior of desulfurization can be explained by a grain model. The activity energies of suface reaction (E a) and of product layer diffusion (E p) were determined by using the grain model. The overall rates of desulfurization are controlled initially by surface chemical reaction, and then shift to product layer diffusion control. The activity energy of surface reaction (E a) enhances when the CaO particle agglomeration degree increases. 武增华 寇鹏 杨海波 陈昌和关键词:固硫反应 动力学 氧化钙 转化率 固硫剂 活化能 CaO固硫过程中Ca^(2+)在CaSO_4产物层内扩散的研究 被引量:11 2003年 应用标记实验技术 ,研究CaO固硫反应过程中产物层扩散控制阶段的反应机理 .利用扫描电镜和反射式光学显微镜 ,对压制烧结并带有Pt标记的CaO样品在固硫反应前后的形貌变化观察 ,结果表明 :经过较长时间的固硫反应后 ,在Pt标记层外表面形成一层覆盖物 ,XRD分析结果证明该覆盖物是CaSO4.利用电化学综合测试仪测量了CaO及CaSO4在高温下的电导率 ,结果表明在 10 0 0℃时CaSO4的电导率达到了 10 -3 数量级 ,说明在高温下CaSO4内Ca2 + 有较高的离子迁移特性 .根据标记实验、电导率测试的结果和CaO掺杂体系的固硫动力学数据的分析认为 :CaO固硫反应在后期的扩散层控制阶段的主要反应是Ca2 + 通过CaSO4产物层扩散至CaSO4外表面与SO2 和O2 进行反应 ,生成CaSO4,而不是SO2 和O2 气体通过CaSO4产物层向内扩散 ,在颗粒内部与CaO发生固硫反应 . 杨海波 武增华 邱新平 王军民 刘金权 郭峰关键词:CAO 固硫剂 CA2+ CASO4 催化剂对兖州煤泥燃烧特性的影响 被引量:10 2005年 为充分利用煤泥资源 ,在其中添加助燃催化剂 ,以期提高它的燃烧热效率 .对比研究了硝酸钾催化剂及 TF配方助燃催化剂对兖州煤泥着火温度、燃尽温度和放热面积的影响 .研究结果表明 ,添加催化剂后 ,煤泥着火温度降低 ,燃尽温度提前 ,且燃烧放热量增加 ;TF配方催化剂对煤泥催化燃烧的效果优于硝酸钾催化剂 .探讨了助燃催化剂对煤催化燃烧的作用机理 . 武增华 罗绚丽 邱新平关键词:煤泥 催化剂 着火温度 添加剂对氧化钙固硫促进作用的机理探讨 被引量:31 2000年 探讨了添加剂对石灰石固硫促进作用的机理 :添加剂改变了 Ca O的孔结构、孔分布和表面性质 ;添加剂在一定程度上催化了 Ca O与 SO2 的表面化学反应 ;由于添加剂所加离子的掺杂 ,引起固硫产物层晶格的缺陷 ,大大提高了产物层扩散系数 ;添加剂的加入 ,改变了钙基固硫剂中钙的化学形式 ,生成新的含钙化合物 ,它们与 SO2 反应活性更高 ,或形成了高温下更稳定的多元化合物 ;添加剂及其燃烧的条件可以改变固硫最终产物 . 武增华 许玲 陈昌和关键词:固硫 助剂 氧化钙 固硫剂 煤燃烧 氧化物添加剂对CaSO_4高温稳定性的影响 被引量:27 2002年 用 ZCL自动测硫仪研究了不同系列的氧化物对固硫产物 Ca2 SO4高温稳定性的影响 ,结果表明 :添加碱土金属氧化物能减少 Ca SO4高温分解 ;添加一定比例的 Si- Al复合氧化物对Ca SO4的稳定有明显促进作用 ;添加一定比例的 Si- Fe- Ca复合氧化物也有很好的抑制 Ca SO4高温分解的效果 ,并对其机理进行了探讨 . 武增华 姚绍军 郭锋 杨海波 邱新平关键词:固硫 煤燃烧 硫酸钙 高温稳定性 催化剂对CaO固硫反应动力学的影响 被引量:23 2000年 提高CaO的固硫率是对煤炭燃烧污染防治的研究热点.本研究探索用催化剂提高CaO固硫率的可行性及其对固硫反应动力学的影响.用热天平测试了在CaO中添加不同催化剂的固硫反应的进程,并采用等效粒子模型处理实验数据,计算了表面化学反应控制阶段及产物层扩散控制阶段的动力学参数.实验表明,CaO固硫反应初期为表面化学反应控制阶段,后期转为产物层扩散控制阶段.以碱金属的盐类为催化剂,它们均能使固硫反应前期的化学反应控制阶段的反应活化能下降,并按Li,Na,K,Cs的顺序依次递减,而碱金属盐的负离子主要影响产物层扩散阶段的固硫反应. 武增华 寇鹏 邱新平 薛方渝 陈昌和关键词:氧化钙 催化剂 燃烧 污染防治