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城市生活垃圾焚烧体系化学热力学平衡分析 被引量：31
1
作者 李季 杨学民 林伟刚 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期584-588,共5页
采用化学热力学平衡分析方法,分析城市生活垃圾焚烧体系污染物的排放特性。主要计算了聚氯乙烯(PVC)及典型城市垃圾焚烧过程氯元素的化学平衡组成及其浓度,同时研究了脱氯剂对PVC及垃圾中氯转化的影响。计算结果表明,PVC热态反应的主要... 采用化学热力学平衡分析方法,分析城市生活垃圾焚烧体系污染物的排放特性。主要计算了聚氯乙烯(PVC)及典型城市垃圾焚烧过程氯元素的化学平衡组成及其浓度,同时研究了脱氯剂对PVC及垃圾中氯转化的影响。计算结果表明,PVC热态反应的主要产物是HCl气体,在加入脱氯剂后温度低于600℃时,脱氯剂对HCl的脱除作用很明显;城市生活垃圾热解和燃烧过程中在温度超过600℃,垃圾中的有机氯和无机氯都将转化为HCl气体,而此时脱氯剂失去效果。由计算结果得到控制HCl生成,消除二口恶英污染物的生成反应工艺条件。 展开更多
关键词 城市生活垃圾 化学热力学平衡 计算 HCL 脱氯剂 垃圾焚烧体系 排放特性 污染物
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气流床粉煤气化的Gibbs自由能最小化模拟 被引量：43
2
作者 代正华 龚欣 +3 位作者 王辅臣 于广锁 谭可荣 于遵宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期129-133,共5页
用Gibbs自由能最小化方法对粉煤气化过程进行了热力学平衡分析。对一混合煤种,在3. 0MPa和气化温度限制在1 200℃~1 450℃时,研究了氧-煤比、蒸气-煤比对气化炉出口气体组成、温度和有效气产率的影响,并由此确定了可行的操作域是氧-煤比... 用Gibbs自由能最小化方法对粉煤气化过程进行了热力学平衡分析。对一混合煤种,在3. 0MPa和气化温度限制在1 200℃~1 450℃时,研究了氧-煤比、蒸气-煤比对气化炉出口气体组成、温度和有效气产率的影响,并由此确定了可行的操作域是氧-煤比545m3 /t^605m3 /t、蒸气-煤比为152. 64kg/t^313. 92kg/t及其对应的工艺指标。从操作域中选择有代表性的工艺条件为氧-煤比578m3 /t、蒸气-煤比为187kg/t,对应的气化炉出口温度1 358℃,CO+H2 干基体积分数为91. 5%,有效气产率为2. 123(CO+H2 )m3 /kg。同时,研究了碳转化率和热损失对气化工艺指标的影响,其影响是显著的。 展开更多
关键词 气流床 Gibbs自由能 热力学平衡 粉煤气化
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生物质热解和气化过程Cl及碱金属逸出行为的化学热力学平衡分析 被引量：31
3
作者 陈安合 杨学民 林伟刚 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期539-547,共9页
减少生物质在热转化反应器中Cl与碱金属K和Na以气态组元逸出可有效遏制积灰、腐蚀等现象和减少污染气体排放。采用化学热力学平衡分析方法,在400K^1 600K研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣五种生物质在过剩空气系数分别为0、0.4、0.... 减少生物质在热转化反应器中Cl与碱金属K和Na以气态组元逸出可有效遏制积灰、腐蚀等现象和减少污染气体排放。采用化学热力学平衡分析方法,在400K^1 600K研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣五种生物质在过剩空气系数分别为0、0.4、0.8的热解和气化过程中Cl与碱金属K和Na的赋存形态变化及逸出特性。结果表明,Cl在热解和气化过程中主要是以KCl(s)、HCl(g)、KCl(g)、(KCl)2(g)和NaCl(g)化合物赋存并相互转化;在800K^1 000K时,含Cl固态组元逐渐转化为气态组元;K和Na在900K时开始以气态组元逸出,且热解过程有少量KCN(g)和NaCN(g)逸出,而气化过程,温度大于1 000K随过剩空气系数的增加,KCl(g)、K(g)和Na(g)等气态组元量逐渐减少,逐渐转化为NaCl(g)、KOH(g)和NaOH(g);减少Cl和碱金属K和Na逸出的理论最佳热解和气化温度分别为800K和900K。 展开更多
关键词 生物质 热解 气化 化学热力学平衡计算 碱金属 CL K NA
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生物质燃烧过程中Cl及碱金属逸出的化学热力学平衡分析 被引量：17
4
作者 陈安合 杨学民 林伟刚 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期989-998,共10页
采用化学热力学平衡分析方法,研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣5种生物质在400～1600K温度范围和空气过剩系数分别为1.0,1.2和1.4的燃烧条件下Cl及碱金属K和Na的化学平衡组成及浓度,讨论了其排放特性.结果表明,空气过剩系数对生物... 采用化学热力学平衡分析方法,研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣5种生物质在400～1600K温度范围和空气过剩系数分别为1.0,1.2和1.4的燃烧条件下Cl及碱金属K和Na的化学平衡组成及浓度,讨论了其排放特性.结果表明,空气过剩系数对生物质燃烧过程中Cl及碱金属K和Na的逸出影响较小;燃烧过程中含Cl组元主要以KCl(s),HCl(g),KCl(g),(KCl)2(g)和NaCl(g)5种物质在800～1000K温度范围进行固-气态转换;当燃烧温度大于850K时,K和Na碱金属则主要生成KOH(g),KCl(g),(KCl)2(g),K2SO4(g),Na(g),NaOH(g),Na2SO4(g)和NaCl(g).最大程度减少5种生物质在燃烧过程中含Cl及碱金属K和Na组元的产生和逸出量的最佳反应温度为850K以下;高于900K时,Cl及碱金属等气态物质则会大量生成. 展开更多
关键词 化学热力学平衡计算 生物质 CL 碱金属 燃烧
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燃煤过程中微量元素砷和硒形态转化的热力学平衡模拟 被引量：7
5
作者 孟韵 张军营 +2 位作者 钟秦 郑楚光 王犇 《环境污染治理技术与设备》 CSCD 北大核心 2002年第9期1-5,共5页
砷和硒是煤中的易挥发有毒微量元素。由于砷和硒在燃煤烟气中的浓度极低以及实验条件的限制 ,目前化学热力学平衡分析已成为预报烟气中砷和硒等有毒元素形态分布的主要理论分析方法。本文综述了热力学平衡分析方法应用于砷和硒在燃煤过... 砷和硒是煤中的易挥发有毒微量元素。由于砷和硒在燃煤烟气中的浓度极低以及实验条件的限制 ,目前化学热力学平衡分析已成为预报烟气中砷和硒等有毒元素形态分布的主要理论分析方法。本文综述了热力学平衡分析方法应用于砷和硒在燃煤过程中形态转化和平衡分布等方面的研究进展。首先用于热力学平衡分析的是只含有砷或硒一种微量元素和煤中主量元素及氯元素的简单体系 ,并假设烟气中只有理想气体组成的气相和纯凝聚相的理想模型。然而是否考虑砷和硒与其他微量、主量或次量元素的相互作用 ,砷和硒所有可能存在的反应 ,以及在熔融相砷和硒与熔融物的结合会严重地影响模型的预报结果 ,因此 ,目前热力学平衡体系已发展成为含有包括砷和硒在内的多个微量元素和煤中所有主量、次量元素 。 展开更多
关键词 砷 硒 热力学平衡分析 燃烧 形态转化 燃煤过程 微量元素 模拟
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煤燃烧过程中有害痕量元素形态分布的化学热力学平衡分析 被引量：11
6
作者 孟韵 张军营 钟秦 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期28-32,共5页
采用化学热力学平衡分析方法,应用真实煤质数据预测了煤燃烧过程中国内六种具有代表性的煤种有害易挥发性痕量元素As和Se的化学形态分布。计算中考虑了痕量元素和卤素(如氯元素)的相互作用,也考虑了痕量元素与主量矿物元素之间的相互作... 采用化学热力学平衡分析方法,应用真实煤质数据预测了煤燃烧过程中国内六种具有代表性的煤种有害易挥发性痕量元素As和Se的化学形态分布。计算中考虑了痕量元素和卤素(如氯元素)的相互作用,也考虑了痕量元素与主量矿物元素之间的相互作用。研究结果表明,不同煤级、不同产地的煤中痕量元素As的化学形态分布有较大差异。As的热力学平衡计算中,数据库中是否忽略AsO形态对结果影响非常显著,忽略AsO形态的限制性模拟结果似乎更能反映真实煤燃烧过程中As的化学形态分布。煤级和煤的产地对Se的化学形态分布没有显著影响。 展开更多
关键词 煤 燃烧 痕量元素 热力学平衡分析
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污泥掺烧过程中Cl/S/P/矿物质的热交互作用对Cd迁移转化行为的影响 被引量：6
7
作者 刘敬勇 黄李茂 +6 位作者 陈佳聪 谢武明 党晓娥 郭家宏 孙健 张耿崚 孙水裕 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4407-4420,共14页
采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_... 采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_2(g)形式排放.污泥掺烧含有CaO-SiO_2-Al_2O_3体系中,CaO可以抑制S以SO_2(g)释放,而SiO_2及Al_2O_3对SO_2(g)逸出有促进作用,同时CaO及Al_2O_3可以抑制P的挥发.污泥掺烧过程中SiO_2及Al_2O_3对Cd挥发都有一定抑制作用,但CaO及Fe_2O_3对Cd基本无影响;当Cl存在时,Ti O2和SiO_2对Cd吸附作用减弱,并使Al_2O_3吸附剂失效;当S存在时,可导致吸附剂对Cd中毒,而P可导致Al_2O_3吸附剂失效;Cl-S-P耦合体系中,单一矿物质对Cd迁移转化影响主要受Cl和S控制.SiO_2+CaO+Al_2O_3共存体系中,Cl的存在可导致固体吸附剂SiO_2和Al_2O_3失效;S、S+Cl、S+P、S+Cl+P的存在受控元素为S,并且可以抑制Cd的挥发;P、Cl+P的存在对Cd影响受控元素为Cl,可促进Cd挥发. 展开更多
关键词 污泥掺烧 氯（C1） 硫（S） 磷（P） 矿物质 镉（Cd） 热力学平衡分析
全文增补中
深度脱水污泥焚烧过程中调理剂的热转化行为及其对重金属挥发的影响 被引量：3
8
作者 刘敬勇 傅杰文 +4 位作者 党晓娥 孙健 孙水裕 郭家宏 王玉洁 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2540-2556,共17页
采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了深度脱水后污泥焚烧过程中调理剂的热转化过程及逸出产物,并预测了含Cl调理剂与CaO耦合作用对重金属迁移转化及排放的影响.研究结果表明,污泥添加单一调理剂Al_2(SO_4)_3、Fe_2(S... 采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了深度脱水后污泥焚烧过程中调理剂的热转化过程及逸出产物,并预测了含Cl调理剂与CaO耦合作用对重金属迁移转化及排放的影响.研究结果表明,污泥添加单一调理剂Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_3、FeSO_4、AlCl_3及FeCl_3后,Fe和Al在高温下主要以Al_2O_3(s)和Fe_2O_3(s)存在,主要气态产物是HCl和SO_2.调理剂CaO和FeCl_3共存且含量增加时,焚烧过程中HCl(g)逸出过程变慢,并且Fe_2O_3(s)易于和CaO(s)作用导致Fe_2O_3(s)存在温度区间变窄.污泥未添加调理剂焚烧过程中,重金属Cd、Pb、Cr、Tl、Hg、As易于以Cd(OH)_2(g)、PbO(g)、CrO_2(OH)_2(g)、AsO(g)、Hg(g)、Tl(g)形式挥发,而Cu、Zn、Ni以其氧化物形式存在而难挥发.调理剂FeCl_3及CaO添加到污泥后,重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、Tl)的分布受FeCl3的影响大于CaO,导致其形成重金属氯化物而挥发,而Cr和As与CaO作用生成CaCr_2O_4(s)、Ca_3(AsO_4)_2(s)热稳定化学物,抑制了Cr、As的挥发.当脱水污泥与含硫化物掺烧时,重金属(Pb、Cu、Zn、Ni)挥发受到Cl的影响大于S,在低温区间其主要以硫酸盐为主,在中高温区间以氯化物存在,而Hg和Tl不受硫化物影响. 展开更多
关键词 污泥焚烧 调理剂 重金属 深度脱水 热力学平衡分析
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危险废物焚烧灰渣熔融过程中重金属元素热力学平衡计算 被引量：1
9
作者 胡明 虎训 +2 位作者 邵哲如 程易 徐鹏程 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2672-2679,共8页
熔融固化是目前危废焚烧灰渣处置的有效方法之一。为了能够有效地控制熔融过程中重金属元素的迁移,采用HSC Chemistry软件模拟研究了重金属元素As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr等在熔融过程中的物质变化历程,考察了不同气氛、温度、氯化物种类... 熔融固化是目前危废焚烧灰渣处置的有效方法之一。为了能够有效地控制熔融过程中重金属元素的迁移,采用HSC Chemistry软件模拟研究了重金属元素As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr等在熔融过程中的物质变化历程,考察了不同气氛、温度、氯化物种类的影响。结果表明:在还原性气氛下,As、Pb几乎100%以As S(g)和Pb S(g)的形式挥发进入气相;Zn主要以气态金属挥发,1 500℃时90.8%的Zn进入气相;Cu、Ni、Cr与灰渣中的Fe2O3、Al2O3等形成不易挥发的化合物,几乎完全被熔渣固化。氧化性气氛有利于各重金属元素的固化,除46.47%的Pb以Pb Cl2(g)、Pb Cl(g)、Pb O(g)的形式挥发外,其余重金属元素均能被固溶在渣中。与灰渣中Na Cl相比,Ca Cl2不影响As、Cr的平衡形态分布,但能促进Pb、Zn、Cu、Ni以气态氯化物的形式挥发进入气相,不利于重金属元素的固化。 展开更多
关键词 焚烧灰渣 熔融处理 重金属元素 热力学平衡分析
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城市生活垃圾热处理中氯元素转化的热力学平衡分析 被引量：1
10
作者 何祺东 马晓茜 +2 位作者 王耀汉 唐玉婷 陈晓斌 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期281-284,289,共5页
利用FactSage软件,采用热力学平衡分析法,研究了燃烧气氛、反应温度及脱氯剂对城市生活垃圾热处理过程中氯元素转化的影响。结果表明,MSW在空气或富氧气氛下焚烧,低温时氯元素的主要产物为Cl_(2)和HCl,超过一定温度后,全部转化成HCl,这... 利用FactSage软件,采用热力学平衡分析法,研究了燃烧气氛、反应温度及脱氯剂对城市生活垃圾热处理过程中氯元素转化的影响。结果表明,MSW在空气或富氧气氛下焚烧,低温时氯元素的主要产物为Cl_(2)和HCl,超过一定温度后,全部转化成HCl,这一温度节点会随着垃圾的具体组分不同而变化;富氧下,O_(2)含量越高,Cl_(2)越多,而HCl越少;而在全实验温度范围内热解,氯元素几乎全部转化为HCl。超过一定温度(不同工况下400~800℃)时,脱氯剂丧失脱氯效果。脱氯剂的效果:CaO>CaCO_(3),添加比例15%>10%>5%,热解>空气>富氧气氛(富氧时CO_(2)与脱氯剂生成CaCO_(3),O_(2)含量越少脱氯效果越好)。脱氯效果与垃圾组分有关,因MSW样本2中含大量硫元素,硫元素氧化生成CaSO_(4),抑制脱氯效果,故MSW样本1脱氯效果优于MSW样本2,适宜脱氯温度范围较广。 展开更多
关键词 城市生活垃圾 热处理 氯 热力学平衡分析 脱氯剂
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