刘豪
,
邱建荣
,
谢峻林
,
曾汉才
,
孔凡海
,
成斌
,
谢长生
工程热物理学报
在高温电阻炉中对高硫煤掺入钙铝基添加剂后进行燃烧试验,分析了不同条件下煤中加入添加剂后固硫效率、固硫灰渣的矿物组成及微观形貌的变化特性;综合采用TG-FTIR-XRD研究了化学纯矿物CaO-A12O3-CaSO4体系中硫酸钙的高温热分解过程及产物组成.结果表明,A12O3的加入通过固相反应来影响钙基固硫效率,A12O3对固硫效率的影响并非呈单一性;低温下生成Ca-Al酸盐矿物削弱了固硫反应,而高温下CaSO4与灰中生成的含Ca、Al类矿物反应形成高温固硫物相硫铝酸钙并抑制其分解则提高了钙基固硫效率.
关键词:
燃煤
,
高温固硫
,
固相反应
,
钙铝基添加剂
梅书霞
,
谢峻林
,
陈晓琳
,
施江
,
何峰
,
金明芳
,
杨虎
硅酸盐通报
针对一实际尺寸的涡旋式分解炉,建立了煤粉与RDF共燃模型,通过数值模拟的方法研究了从不同高度入炉的煤与RDF共燃过程中的交互影响规律.研究结果表明:位于煤粉进口上方的RDF入炉燃烧后,对来自下方的未燃烬煤粉的燃烧具有一定的阻碍作用,使其燃烧速率降低了,进而使得交互作用区的温度有所降低;而位于RDF进口下方的煤粉燃烧后所产生的高温气流上升至RDF燃烧区后,则对RDF的燃烧产生了很强的促进作用,不仅使其燃烧速率提高了,而且使其燃烧路径缩短了;在燃料完全燃烧所释放的热量相等的前提下,当一部分煤粉被RDF替代后,炉内的温度梯度将变小,但平均温度会有所下降.
关键词:
分解炉
,
煤粉
,
RDF
,
共燃
,
数值模拟
梅书霞
,
裴可鹏
,
何峰
,
刘小青
,
方德
,
杨虎
,
谢峻林
人工晶体学报
高温熔渣具有大量显热与渣体.采用熔融法制备微晶玻璃可以更好地利用其热和渣,达到高效利用的目的.通过高温条件下混熔的方式制备性能稳定的基础玻璃.利用差示扫描量热仪(DSC)确定基础玻璃的热处理工艺制度.结合高分辨透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)对微晶玻璃的结构进行了研究.研究表明:基础玻璃中氟含量的增加,有利于促进微晶玻璃成核和晶体长大,降低微晶玻璃的形核结晶温度.在低温热处理得到微晶玻璃的主晶相为萤石,高温热处理得到的微晶玻璃析出了霞石和萤石两个微晶相.高炉渣微晶玻璃中,微晶相的出现可有效提高微晶玻璃的力学性能,试样的显微硬度最高可达585.68 MPa,抗折强度最高可达126.21 MPa.
关键词:
微晶玻璃
,
熔融法
,
高炉熔渣
,
热处理
,
力学性能
张哲
,
谢峻林
,
方德
,
梅笛
,
胡华
,
何峰
硅酸盐通报
选择性催化还原技术(SCR)是当今世界上最主流的NOx脱除技术之一,而对催化剂的开发利用是该脱硝技术的研究重点.然而目前商业使用的催化剂起活温度偏高,不能很好的适应低温烟气脱硝需求.开发低温高效、性能稳定的催化剂具有重要意义.通过实验和测试分析发现,CeO2作为载体具有较高的催化活性、热稳定性和抗烧结能力,在其它载体上掺杂CeO2可以增强催化剂的储氧能力和表面酸性,促进NH3在催化剂表面的吸附和活化,从而大幅度提高催化剂的低温脱硝活性.本文重点阐述CeO2在SCR低温脱硝催化剂中应用的研究进展,并分析CeO2在低温脱硝催化剂中的作用机理及其影响因素.
关键词:
SCR
,
NOx
,
催化剂
,
CeO2
,
低温脱硝
梅笛
,
谢峻林
,
方德
,
张哲
,
董盼盼
,
何峰
硅酸盐通报
选择性催化还原法(SCR)是目前治理NOx比较成熟和有效的手段,催化剂是SCR烟气脱硝系统中重要的组成部分,其性能会直接影响到SCR系统的整体脱硝效果和脱硝成本.在水泥、玻璃窑中,烟气成分中含有Na、K、Ca等碱及碱土金属,它们进入到SCR脱硝系统中后,会吸附于催化剂上,引起催化剂中毒,导致催化剂的使用寿命和催化效率显著降低,同时增加了SCR脱硝成本.本文介绍了碱及碱土金属对钒基和锰基脱硝催化剂的中毒研究情况,总结了其中毒作用机理、抗中毒能力提升及循环再生的相关研究工作进展.
关键词:
SCR
,
NOx
,
催化剂
,
碱及碱土金属
,
中毒
齐凯
,
谢峻林
,
方德
,
李凤祥
,
何峰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62814-6
在众多的氧化物类NH3-SCR催化剂体系中,Mn基氧化物催化剂因具有极高的低温(≤473 K)脱硝性能而备受关注.其主要原因可能是Mn物种具有丰富的可变价态,作为活性组分的MnOx能够提供自由电子.大量研究发现,由于不同金属元素间协同作用的存在,复合金属氧化物的催化脱硝活性普遍优于单金属氧化物类催化剂.为了抑制MnOx在锻烧过程中的烧结,提高MnOx的催化活性,一系列过渡金属氧化物,如Fe,Cu,Ni和Cr等的氧化物,被用来作为改性剂加入到MnOx催化剂中.近年来,很多研究者将稀土元素作为改性剂加入到MnOx催化剂中,并发现稀土金属氧化物的添加可以改善催化剂的活性、选择性、热稳定性及抗毒性能,是良好的添加助剂,其中对Ce的关注度颇高.而储氧性能是CeO2最重要的性质,CeO2对氧气的存储和释放可以通过Ce4+和Ce3+两种价态之间的变化实现.文献研究表明,将CeO2加入到锰氧化物材料中,能够提高锰氧化物在程序升温脱附过程中氧的脱附量,并且在低温条件下能够为锰氧化物提供氧,从而对锰氧化物的氧化态产生影响.此外,我国拥有丰厚的稀土Ce资源储备,使得锰铈复合氧化物在吸附脱除NOx方面得到广泛应用.催化剂作为选择性催化还原(SCR)工艺的核心,现阶段的研究重点主要集中于新型低温高活性催化剂的研究,如活性组分、载体组分、焙烧温度、焙烧时间及焙烧升温程序等,这表明焙烧过程对于催化剂性能的重要性.然而,在催化脱硝领域,对焙烧气氛的研究极少,但借鉴其他领域对焙烧气氛的研究,确有研究者证实焙烧气氛对材料的颗粒大小、缺陷浓度、价态及物相组成等有着显著的影响,进而影响材料的活性.我们课题组曾研究了焙烧气氛对MnOx/TiO2脱硝性能的影响,并发现惰性气氛中焙烧的催化剂表现出最佳活性,然而对于催化剂催化性能增强的原因并未深入探究.在前期研究基础上,以MnOx和CeOx为活性组分,采用浸渍法制备得到Ce-Mn/TiO2催化剂,通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段系统地研究了MnOx和CeOx担载于TiO2表面制成的催化剂在不同气氛(N2,空气和O2)中焙烧后的催化性能和物相结构.XRD,TG和H2-TPR测试结果表明,在N2气氛中焙烧有利于催化剂氧化度与结晶度的降低,催化剂中主要存在两种主要活性成分:大量的Mn2O3和少量的Mn3O4.SEM图揭示了在N2气氛下焙烧能够有效抑制晶粒长大,促进颗粒分散.NH3-TPD结果表明,N2气氛下焙烧的催化剂拥有更多的表面酸性位点,从而有利于反应气在催化剂表面的吸附和活化.结合XPS分析结果与脱硝活性测试结果,较低价态的MnOx以及较高的表面活性氧浓度(Oα)更有利于NH3-SCR反应的进行.不同焙烧气氛下0.20Ce-Mn/TiO2催化剂(Ce:Ti摩尔比为0.20)上NO转化率顺序如下:N2(94%)>空气(85.6%)>O2(75.6%).以上结果清晰地表明N2焙烧气氛显著提升了催化剂的脱硝活性.
关键词:
锰基催化剂
,
选择性催化还原
,
焙烧气氛
,
锰物种
,
氧化度
,
结晶度
王琳琳
,
何峰
,
王立格
,
梅书霞
,
金明芳
,
谢峻林
硅酸盐通报
研究了应用于固体氧化物燃料电池的BaO-Al2 O3-SiO2系封接玻璃性能.通过DSC、XRD、SEM及热膨胀仪等方法测试分析了不同温度、不同时间热处理的封接玻璃结构与性能.结果表面:在800℃热处理1h后WBa-1、WBa-2、WBa-3的热膨胀系数为10.58×10-6℃-1、10.40×10-6C-1、10.21×t0-6℃-1,热处理5h、10 h的WBa-3组的热膨胀系数为10.07×10-6℃-1、10.33×10-6℃-1,与电解质YSZ、金属连接板Crofer22APU热膨胀系数相匹配.热处理后玻璃的析出的晶相主要为针状的钡长石(BaAl2 Si2 O8),化学稳定性较高.封接玻璃的平均抗折强度可以达到80 MPa.对WBa-3组进行了电性能测试,在450℃、500℃下的电阻率分别为2.03×107 Q·cm、8.56×106 n·cm,对以后的工作有指导作用.
关键词:
封接玻璃
,
固体氧化物燃料电池
,
钡长石
,
热膨胀系数
叶楚桥
,
何峰
,
金明芳
,
梅书霞
,
谢峻林
,
刘晓庆
硅酸盐通报
本文主要探讨玻璃熔体在不同的温度处理情况下对硼硅酸盐玻璃结构的影响.通过红外光谱和核磁共振谱分析了硼硅酸盐玻璃在不同温度处理情况下的结构变化.研究结果表明:硼硅酸盐熔体从高温冷却下来,硼配位发生由三角体到四面体的转变,并且硅氧网络聚集导致Q3的含量降低.运用NMR研究温度与硼硅酸盐熔体结构关系发现,高温有利于[BO3]及Q3的存在,反之,低温状态下[BO4]以及Q4的比例更高.
关键词:
硼硅酸盐玻璃
,
核磁共振
,
红外光谱
,
[BO3]/[BO4]
崔海峰
,
谢峻林
,
李凤祥
,
董盼盼
,
何峰
硅酸盐通报
随着国家对大气污染物排放标准的严格要求,水泥行业的氮氧化物减排形势严峻.本文针对目前水泥窑氮氧化物排放情况,分析了氮氧化物减排现状.同时根据燃煤电厂和玻璃行业的SCR烟气脱硝技术的发展应用现状,阐述了水泥窑SCR烟气脱硝技术的应用前景,并介绍了低温SCR催化剂的研究现状.
关键词:
水泥窑
,
NOx
,
SCR
,
低温脱硝
宋培煜
,
马强
,
庞欢欣
,
李玉辉
,
何峰
,
谢峻林
硅酸盐通报
本文主要研究化学钢化玻璃中第一步离子交换的时间对化学钢化玻璃的性能影响.制备出不同的离子交换时间的化学钢化玻璃.分析第一步交换时间对钢化玻璃的弯曲强度、Weibull模数、表面应力大小、深度以及K+离子扩散所产生的影响.结果表明:随着第一步离子交换时间的延长,弯曲强度逐渐降低,Weibull先升高后降低,在40h时达到最高值;表面应力大小会随着时间的延长而降低,应力深度会增加;K+离子扩散曲线符合菲克第二定律的拟合曲线.扩散深度随着时间增加而增加,并且会在玻璃内部产生富集峰.
关键词:
化学钢化
,
离子交换时间
,
韦伯模数
,
表面应力
,
离子扩散
