收藏本站
《东南大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

流化床煤部分气化/半焦燃烧多环芳烃生成与排放特性的研究

周宏仓  
【摘要】: 基于煤部分气化/半焦燃烧技术路线基础上的第二代增压流化床联合循环(2G PFBC-CC)发电技术,被认为是具有潜在应用前景的洁净煤利用技术之一。2G PFBC-CC系统产生的多环芳烃(PAHs)类化合物是一类有害有机物质,具有强烈的致癌性和致突变性,越来越受到人们的关注,对其进行研究已成为当今能源环保研究领域的前沿课题。 为了掌握影响煤部分气化/半焦燃烧产物中PAHs生成与分布特性的关键因素,为今后2G PFBC-CC系统PAHs排放控制技术的工业应用提供理论指导,本文分别在小试和中试试验装置上进行了常压和加压煤部分气化以及半焦加压燃烧试验,PAHs样品经索氏提取和K-D浓缩后,采用带荧光检测器和二极管矩阵检测器的高效液相色谱仪测定被美国国家环保局列入优先污染物黑名单的16种PAHs,系统地研究了煤部分气化/半焦燃烧产物中PAHs的生成和排放特征。 在常压小试装置上,研究了煤种、空煤比、汽煤比、床层温度和添加剂对煤部分气化PAHs生成与分布特性的影响。结果表明,PAHs生成量总体上高于原煤中的含量;气相中PAHs以低环和中环为主,固相中PAHs以中环和高环为主;煤自身性质对PAHs生成与分布的影响很大;空煤比、汽煤比和床层温度均存在一个PAHs的最佳生成区间,这一区间恰好与最佳气化效率对应的区间重合;添加剂既能提高气化效率,又能促进PAHs生成;PAHs生成量与CO浓度之间存在一定的正相关性;布袋除尘器对PAHs的去除效率优于旋风除尘器。 在加压小试装置上,研究了压力对煤部分气化PAHs生成与分布特性的影响,并用加压中试装置试验进行了验证。结果表明,加压条件下低环PAHs的份额高于常压条件下的份额;PAHs生成量高于原煤中的含量;压力升高,PAHs的生成量增加。 半焦和煤气燃烧试验表明,半焦加压燃烧能够有效地破坏PAHs并抑制PAHs重新生成,煤气燃烧很难彻底氧化分解PAHs,其烟气中PAHs毒性当量(TEQ)浓度比煤气中PAHs TEQ浓度低。为了实现2G PFBC-CC系统PAHs排放的最小化和减量化,可以通过减少气相PAHs的生成或者将生成的存在于气相中的PAHs最大限度地转移到固相中。 无论是煤部分气化,还是半焦加压燃烧,产物中PAHs TEQ浓度以5环PAHs为主,苯并(a)芘(BaP)和二苯(a,h)蒽(DbA)是PAHs TEQ浓度的两大贡献者;PAHs TEQ浓度随着试验操作参数的变化而改变。 煤部分气化/半焦燃烧PAHs的生成途径有3种:煤/半焦受热挥发出的未分解的PAHs;煤/半焦高温热解合成的PAHs;自由基高温缩合生成的PAHs。煤部分气化PAHs主要通过后面两种途径生成;而半焦燃烧PAHs主要通过自由基高温缩合反应生成。 本文以多元统计分析理论为手段,借助SAS统计计算软件,建立预测原煤及其部分气化产物中PAHs含量的多元统计分析模型。模型计算值与实测值基本吻合。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK227

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 袁青青;火电厂和机动车排烟中多环芳烃的研究[D];南京理工大学;2007年
2 焦海丽;原煤中可抽提多环芳烃(PAHs)及其热解特性[D];太原理工大学;2010年
【参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 傅钢;煤燃烧过程中多环芳烃类有机污染物排放特性的研究[D];浙江大学;2002年
2 祁明峰;煤燃烧过程中多环芳烃生成机理和控制实验研究[D];浙江大学;2003年
【共引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马栋;焦化工业场地土壤的PAHs污染特征及微生物修复应用[D];华中农业大学;2010年
2 康锡龙;沼气发电机冷却水预热沼气进料池系统的研究[D];华中农业大学;2010年
3 任子阳;阳泉无烟煤对CH_4、CO_2吸附特性研究[D];河南理工大学;2010年
4 梁越;南昌市大气颗粒物污染特征及其潜在危害[D];南昌航空大学;2010年
5 付玉平;神木煤多环芳烃萃取分离及吸附性能的初步研究[D];山东科技大学;2010年
6 孙艳;黄海沿岸大气中多环芳烃的污染水平、源解析及干沉降通量的研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 韩笑;MSPD-UPLC-MS/MS法检测蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类农药[D];山东农业大学;2010年
8 图影;高浓度多环芳烃污染土壤的生物柴油及微生物修复[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 姜建勋;金属化合物催化煤燃烧规律的实验研究[D];长沙理工大学;2010年
10 王菲;多环芳烃污染土壤的微生物修复对微生物种群的影响[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谷小兵;半焦加压燃烧特性研究[D];东南大学;2003年
2 丁素君;南京市环境空气中典型半挥发性有机污染物的监测研究[D];南京理工大学;2004年
3 刘亚妮;循环流化床锅炉数学模型及数值模拟研究[D];武汉大学;2005年
4 俞云;煤燃烧过程中煤焦特性与颗粒物形成的研究[D];华中科技大学;2005年
5 李社锋;火场可燃物热解着火特性研究[D];浙江大学;2006年
6 石莹莹;南京市典型地区可吸入颗粒物的形貌及多环芳烃的源解析[D];南京理工大学;2006年
7 顾舒;关于飞灰再燃燃烧特性的实验研究[D];华北电力大学(河北);2007年
8 周毅;半焦孔隙结构和加压燃烧特性的试验研究[D];东南大学;2005年
9 周军;石油焦燃烧特性的试验研究[D];清华大学;2006年
10 张蕊蕊;燃烧过程中煤焦表面结构变化规律的实验研究[D];河北工程大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 高蓝宇;CO_2吸附和输送技术研究[D];浙江大学;2011年
2 许国梁;炼焦过程中多环芳烃(PAHs)排放特性研究[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 傅钢;煤燃烧过程中多环芳烃类有机污染物排放特性的研究[D];浙江大学;2002年
2 何杰;煤燃烧过程中氯化氢的排放特性研究[D];浙江大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆胜勇;李晓东;章骥;池涌;严建华;陈彤;岑可法;;基于主成分分析的垃圾焚烧炉运行和污染物排放分析[J];浙江大学学报(工学版);2006年11期
2 倪明江,尤孝方,李晓东,严建华,祁明峰,岑可法;燃煤流化床多环芳烃生成特性的研究[J];浙江大学学报(工学版);2004年03期
3 周宏仓;金保升;仲兆平;肖睿;黄亚继;;空煤比对煤部分气化多环芳烃排放的影响[J];燃烧科学与技术;2007年03期
4 倪明江,尤孝方,李晓东,尹雪峰,曹志勇,严建华,岑可法;不同煤燃烧方式多环芳烃生成特性的研究[J];动力工程;2004年03期
5 周宏仓,金保升,仲兆平,黄亚继,肖睿;三种煤的部分气化生成多环芳烃的试验研究[J];中国电机工程学报;2005年02期
6 孙福生;反相高效液相色谱测定土壤中多环芳烃(I)──色谱分离和超声波萃取土壤中多环芳烃[J];苏州城建环保学院学报;2000年03期
7 孙福生;反相高效液相色谱测定土壤中多环芳烃(II)——固相萃取浓缩分离测定土壤中多环芳烃[J];苏州城建环保学院学报;2001年04期
8 周宏仓,金保升,仲兆平,李锋;燃煤流化床多环芳烃的研究现状[J];锅炉技术;2003年05期
9 李祥龙,渠康,刘中华,赵沛伦;黄河孟花段及伊洛河多环芳烃污染现状评价[J];水资源保护;1996年01期
10 尹雪峰,李晓东,尤孝方,曹志勇,谷月玲,严建华,倪明江,岑可法;混合塑料和煤在小型流化床中燃烧时多环芳烃的生成特性[J];动力工程;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵香爱;何苗;金玉善;丛琳琳;李东浩;;人参种植地土壤中多环芳烃的分布特征[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
2 马万里;刘丽艳;田崇国;杨萌;孙德智;齐虹;张志;沈吉敏;李一凡;;我国土壤和大气中多环芳烃分布特征研究[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
3 王伟;沈国锋;杨意峰;陶澍;;生物质燃烧来源的多环芳烃排放特征及环境行为[A];中国古生物学会第26届学术年会论文集[C];2011年
4 刘澍;马君;史晓凤;孔德地;韩晓红;郑荣儿;;多环芳烃的表面增强拉曼光谱探测与分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 陈国良;刘玲;罗斌;张金良;陈国良;谭凤珠;;淮河干流沉积物中多环芳烃含量与生态风险评价[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会第二届学术研讨会暨中国环境科学学会环境标准与基准专业委员会2011年学术研讨会会议论文集[C];2011年
6 魏玲;刘俐;李发生;;不同浓度多环芳烃的三维及同步荧光特征[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
7 张银萍;傅金民;;双液相体系促进结合态多环芳烃的降解[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 胡锴;丁呈华;侯登科;刘红霞;冶保献;吴养洁;张书胜;;用杯[4]、[6]、[8]芳烃硅胶键合固定相分离多环芳烃[A];中国化学会第十四届有机分析及生物分析学术研讨会会议论文摘要集[C];2007年
9 刘玲;罗斌;张金良;刘琴;;不同燃料与室内空气中多环芳烃含量关系的探讨[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会第二届学术研讨会暨中国环境科学学会环境标准与基准专业委员会2011年学术研讨会会议论文集[C];2011年
10 胡忠;徐艳;宋小慧;黄通旺;;具有浮起特性的多环芳烃降解菌Rhodococcus sp. P14的分离、特性[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王景春 刘亚勋 郭盛杰;南阳一流化床装置通过鉴定[N];中国化工报;2000年
2 驻山东记者 张运科 特约记者 槐业进;日产千吨流化床水泥窑落户淄博[N];中国建材报;2005年
3 董新昕;欧盟制定多环芳烃使用限量[N];中国国门时报;2004年
4 记者 孟晶;欧盟2010年正式限用多环芳烃[N];中国化工报;2007年
5 ;家电出口遭遇新PAHs指令[N];中俄经贸时报;2008年
6 安秦;“小电力”市场:外资小试牛刀[N];厂长经理日报;2001年
7 张文;千吨流化床水泥窑项目在山东开工[N];中国建设报;2006年
8 本报记者 李芃;高校小试资本“牛刀”[N];国际金融报;2002年
9 本报记者 江正茂;举坛健儿亚运小试[N];人民日报海外版;2002年
10 大同证券 赵树仁;纳米题材小试牛刀[N];山西日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周宏仓;流化床煤部分气化/半焦燃烧多环芳烃生成与排放特性的研究[D];东南大学;2005年
2 谢云飞;基于表面增强拉曼散射光谱技术在多环芳烃检测方面的应用[D];吉林大学;2011年
3 何苗;杂环化合物和多环芳烃生物降解性能的研究[D];清华大学;1995年
4 高彦征;土壤多环芳烃污染植物修复及强化的新技术原理研究[D];浙江大学;2004年
5 刘筱红;气溶胶中烃类化合物的同位素测定及其用于源解析的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2004年
6 杨伟祖;降低卷烟主要有害成份的研究[D];昆明理工大学;2005年
7 范瑞芳;广州等城市中学生与电子垃圾拆解地—贵屿镇人群尿中多环芳烃羟基代谢物的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
8 王亚东;ATM基因变异与多环芳烃暴露致染色体损伤遗传易感性及分子机制研究[D];中国疾病预防控制中心;2010年
9 林建清;生物标志物法研究多环芳烃对海水养殖鱼类的毒性效应[D];厦门大学;2002年
10 樊曙先;南京市区与郊区气溶胶PM_(2.5)元素及多环芳烃污染特征的对比研究[D];南京信息工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 裴静;北京市西南地区水中有毒有机污染物——多环芳烃的研究[D];首都师范大学;2002年
2 展惠英;多环芳烃类污染物在黄土中的迁移转化[D];西北师范大学;2004年
3 高月兰;烟丝中添加凹凸棒石对卷烟焦油、有害物质含量以及吃味的影响研究[D];江南大学;2004年
4 欧阳勋;超临界CO_2萃取土壤中多环芳烃的研究[D];中国地质大学(北京);2010年
5 康荣慧;多环芳烃致肺癌预警标志物的代谢物靶标和代谢轮廓分析[D];南华大学;2010年
6 张茜;土壤中多环芳烃类化合物检测技术的研究[D];中国农业科学院;2010年
7 李晓华;多传感器信号的信息融合技术在气固流化床中的应用[D];浙江大学;2003年
8 王可;流化床喷雾造粒—涂布过程的研究[D];浙江工业大学;2003年
9 黄建军;烟气循环流化床脱硫脱氮技术实验研究[D];华北电力大学(河北);2003年
10 张云生;喷动流化床冷态模拟试验工艺参数的自动控制[D];四川大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026