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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

“煤基清洁能源前沿技术”专刊

来源:《洁净煤技术》

本专刊为《洁净煤技术》2021年第1期,共有论文31篇。

行业视野

碳中和

类别

143个

关键词

154位

专家

31篇

论文

20805IP

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  • 作者(Author): 焦坤灵, 陈向阳, 别璇, 刘道宽, 马双忱

    摘要:燃煤电厂加装以NH3和尿素为还原剂的脱硝装置后,还原剂NH3与烟气中的硫氧化物和水蒸气反应生成硫酸氢铵(ABS),ABS沉积会造成选择性催化还原法(SCR)脱硝效率降低、下游热力设备,如空气预热器(APH)和静电除尘器(ESP)堵塞等一系列问题。ABS的生成和沉积与运行环境有关,但业内对ABS特性存在不少模糊认识。为此,本文从ABS问题的出现导入,指出了火电厂宽负荷脱硝情景下ABS影响加重的原因,对ABS在SCR反应器和空预器内生成、迁移和沉积的行为开展综述,总结了ABS重要特性,如生成方式、生成温度、露点温度、挥发和沉积特性和分解特性等。基于以上总结,对ABS生成-迁移-挥发-分解-沉积的特性研究提出建议,指出了研究ABS迁移挥发特性对SCR和空预器整体影响的方向和发展趋势。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    804
    555
  • 作者(Author): 徐运飞, 李英杰, 王涛, 雷文涛

    摘要:煤大规模燃烧产生的CO2加剧了温室效应,CO2捕集、利用和储存(CCUS)是一种可实现燃煤电站大规模碳减排的关键技术。固体材料吸附CO2技术被认为是具有良好应用前景的碳捕集技术。在众多固体CO2吸附剂中,MgO因具有较高吸附容量、较低成本、较低再生能耗和广泛可用性被认为是理想的CO2吸附材料。本文综述了常规MgO的CO2吸附性能,针对MgO吸附CO2存在的问题,重点介绍了提高MgO吸附CO2性能的方法,主要包括优化结构和添加碱金属熔融盐等可行方法。最后综合分析了MgO吸附剂用于工业CO2捕集的优势及面临的挑战,并对今后的研究方向进行了展望。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    823
    731
  • 作者(Author): 王秀, 郝健, 郭庆杰

    摘要:CO2大量排放引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题。燃煤发电厂是CO2的集中排放源,其排放量约占总排放量的42%,因此,燃煤发电厂烟道气中CO2的高效捕集迫在眉睫。吸附技术操作简便,能耗低,易于实际应用,被认为是最具前景的烟道气CO2捕集技术。近年来,多孔碳吸附剂因原料来源广、理化特性可控性强以及目标吸附质适应性高等优点,成为当前CO2捕集技术的研究热点。本文综述了近年来多孔碳的制备方法,物理活化法、化学活化法、炭气凝胶法和模板法等,以及制备方法对孔径结构、杂元素掺杂缺陷和多孔碳表面性能的调控。并阐述了孔径结构、元素掺杂和表面官能团改性对CO2吸附量、循环稳定性、烟道气中CO2吸附择性的影响,归纳了多孔碳吸附在实际应用中亟需解决的问题和关键技术。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    464
    395
  • 作者(Author): 李辉, 王登辉, 惠世恩

    摘要:煤化工涉及煤的气化、液化、炼焦以及低温干馏等化学工艺,是挥发性有机化合物(VOCs)的重点排放行业。随着我国VOCs减排的深入推进,煤化工VOCs废气的综合治理受到了广泛关注。通过分析煤化工行业VOCs排放源和其排放特征以及主流VOCs治理技术的优缺点,给出具有针对性的VOCs治理技术选择建议。无组织排放VOCs污染防治应从源头控制VOCs泄漏,优化生产技术和改进工艺装备,加强推广气体泄漏与检测(LADR)技术。末端VOCs治理需要综合考虑技术性能、环境性能和经济性能:有回收价值的VOCs废气优先考虑回收技术,回收价值较低或没有回收价值的废气宜采用销毁技术;单一末端治理技术难以有效实现VOCs的减排控制,采用组合技术治理VOCs可以达到更高的净化效率、有效减少二次污染、降低耗能。针对煤制气、煤制焦行业VOCs主要排放源和排放特征的不同,分别给出VOCs治理技术选择建议。通过总结技术研究进展和工业实际应用情况,展望未来研究方向,以期为后续的工业应用选择和深入基础研究提供参考。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    462
    316
  • 作者(Author): 廖正祝, 田红

    摘要:为了避免煤化工有组织和无组织排放的挥发性有机物VOCs (Volatile Organic Compounds)对环境造成巨大危害,煤化工VOCs吸附技术作为一种既能控制VOCs排放,又能回收吸附材料重复利用,同时还能回收有价值的VOCs再利用的技术,被认为是一种经济、有效且具有前景的VOCs去除技术。分析了吸附的物理过程与化学过程及其影响因素以及解吸附的过程与方法,对吸附材料的改性研究及发展进行了分析,分析了吸附装置的结构、吸附特点及优缺点,对吸附技术及其与其它技术的组合工程应用进行了概述。通过总结吸附技术研究进展和工程实际应用情况,展望了吸附技术未来研究方向,以期为吸附技术处理煤化工VOCs的进一步研究和工程实践应用提供帮助。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    452
    392
  • 作者(Author): 杨凤玲, 李鹏飞, 叶泽甫, 张培华, 吴少华, 程芳琴

    摘要:近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    509
    427
  • 作者(Author): 王冀, 孔令学, 白进, 李怀柱, 郭振兴, 白宗庆, 李文

    摘要:煤气化是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的有机质转化为气体燃料或下游原料的过程。液态排渣气化炉气化过程中,煤中有机质转化为合成气,矿物质经过烧结、熔融逐渐转化为固体的灰后进一步转化为液态的熔渣。由于煤中有机质在气化过程中不能达到完全转化,导致气化灰渣中含有未反应的煤焦颗粒,形成气化灰渣中的残炭。残炭的存在不仅降低了煤气化过程的碳转化率,而且对灰渣的流动性有重要的影响。本论文综述了近年来关于液态排渣气化炉灰渣中残炭及对灰渣流动性研究的最新发展动态,首先对灰渣中残炭的形成原因进行了介绍,其次重点介绍了残炭含量和理化性质、煤灰化学组成等对煤灰熔融性和灰渣黏温特性的影响规律及机制,最后介绍了灰渣中矿物质与残炭的碳热反应。
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    919
    780
  • 作者(Author): 杨帅强, 都林, 李松庚, 宋文立

    摘要:高温热解气除尘问题是影响煤热解技术实现规模化应用的重要问题之一,急需解决。本文分析了热解煤气所携带粉尘的特点,对含尘含油热解气高温除尘技术研究进展进行了分析和讨论,以期对未来热解气除尘技术进行工业应用有所帮助。含尘热解气具有组成复杂,对温度敏感,重质组分容易冷凝,粉尘粒径小,分离难度大的特点。旋风分离器用于热解气除尘,对于10μm上的粗粉尘除尘效率较高,一般用作热解气除尘的预分离器。静电除尘技术、金属微孔过滤除尘技术(金属膜除尘技术)和颗粒床除尘技术对含尘热解气中粒径较小的粉尘除尘效率较高,适合进行精细除尘。现有热解气除尘技术试验结果表明,过滤温度过低,焦油容易冷凝,造成油气收率下降,温度过高,热解气二次反应加剧导致过滤过程积碳严重,影响除尘器运行周期。除尘效率方面,金属微孔除尘技术的过滤效率最高,其次为颗粒床过滤效率,静电除尘过滤效率最低。过滤压降最高为金属微孔过滤技术,静电除尘器压降最低,颗粒床过滤压降介于两者之间。各种除尘技术用于热解气除尘均有自己的独特特点,充分利用各种技术的优点,通过技术组合有望保证除尘工艺技术的高效稳定运行。目前,热解气除尘技术基本都处于中试及示范工程阶段,但中试时间一般较短,缺乏长期的运行数据,热解气除尘技术实现工程应用需要进一步研究。 
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    洁净煤技术
    2021年第01期
    470
    349

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