活性焦改性同时脱除烟气中的单质汞和VOCs的理论与方法

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51478173
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1005.空气污染控制
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The coal-fired flue gas has become the largest emission source of mercury and volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere with the ever-growing of coal consumption. The key to control mercury and VOCs emissions is to promote the oxidation of elemental mercury and VOCs in the flue gas. Therefore, this project is expected to adsorb and oxidize elemental mercury and VOCs in the flue gas by modified activated coke. The effects of the impact factors, such as the modification of activated coke, chemical composition of active agent (additive agent) and flue gas components, on adsorption, oxidation and removal of elemental mercury and VOCs will be investigated. The physical and chemical process of elemental mercury and VOCs over the surface and in the micropore of the (modified) activated coke will also be studied. Besides, the interaction between mercury and VOCs removal behavior over the (modified) activated coke will be researched as well. Moreover, on the basis of the research on the chemical thermodynamics and chemical dynamics of the adsorption and oxidation of elemental mercury and VOCs, the simultaneous removal of mercury and VOCs will be modeled by numerical simulation. Furthermore, the mechanism of adsorption and oxidation of elemental mercury and VOCs with modified activated coke will be clarified. Meanwhile, new theories and methods for simultaneous removal of mercury and VOCs will be built. Through this project, the new theories, methods and approaches will be provided for mercury and VOCs pollution control from the coal-fired flue gas, which make it possible to efficiently remove mercury and VOCs in the existing desulfuration and denitration system with activated coke adsorbents. Additionally, theoretical guidance and practical basis will be provided to control air pollution in the atmosphere economically and efficiently.
日益增长的煤炭消费导致燃煤烟气是大气中汞和挥发性有机物(VOCs)的最大排放源。控制汞和VOCs排放的关键是促进烟气中的单质汞和VOCs的氧化。本项目期望对活性焦进行改性,吸附和氧化烟气中的单质汞和VOCs。 研究活性焦的改性、活性剂(添加剂)的化学组成、烟气成分等对单质汞和VOCs的吸附、氧化和去除的影响;研究单质汞和VOCs在(改性)活性焦表面及微孔中的物理化学过程;研究活性焦改性同时脱汞脱VOCs时的相互影响;在研究单质汞和VOCs吸附氧化的化学热力学和动力学基础上,进行脱汞脱VOCs的数值模拟研究;阐明改性活性焦吸附氧化单质汞和VOCs的机制,建立燃煤烟气同时脱汞脱VOCs的新理论新方法。本项目的实施,为控制燃煤烟气汞污染和VOCs污染提供新理论、新方法和新途径,将使目前已有应用的活性焦脱硫脱硝系统实现脱汞脱VOCs成为可能,为经济、高效地控制空气污染提供重要的理论指导和实践基础。

结项摘要

继SO2和NOx之后,人为排放的汞(Hg)和挥发性有机物(VOCs)造成的区域大气污染问题日益受到重视。如何有效控制VOCs和Hg的排放,已经成为研究者广泛关注的课题,其关键是促进烟气中单质汞及VOCs的氧化。本项目研究了对活性焦进行改性,吸附和氧化烟气中的单质汞和VOCs。采用不同改性方法及不同活性组分,制备高效改性活性焦;在模拟实验台上研究改性方法、活性组分及其含量、反应温度、烟气条件对改性活性焦上Hg0及VOCs去除效率的影响;对反应前后的(改性)活性焦进行表征分析,研究其表面形态、空间结构及化学组分的变化,据此分析单质汞及VOCs在(改性)活性焦表面的物理化学行为,揭示(改性)活性焦对Hg0及VOCs去除的作用机制;研究单质汞和VOCs在(改性)活性焦表面的物理化学过程,解释脱汞和脱VOCs之间的相互作用机制,并提出(改性)活性焦协同脱汞脱VOCs的作用机理,实现改性活性焦在促进Hg0去除的同时,提高VOCs的氧化作用;基于Fluent软件,对活性焦联合脱除反应塔进行模拟和优化设计。研究开发了3种以上的改性活性焦,实验室脱汞脱VOCs效率均达到90%以上。发表相关论文24篇,其中SCI论文22篇、中文核心期刊论文2篇;获得授权发明专利1项、实用新型专利1项;申请发明专利3项、实用新型专利1项;培养出站博士后1人、毕业博士生1人、毕业硕士生15人。本项目的研究,为控制烟气汞污染和VOCs污染提供新方法和新途径,使目前已有应用的脱硫脱硝系统实现脱汞脱VOCs成为可能,为经济、高效地控制空气污染提供重要的理论指导和实践基础。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
The selective catalytic reduction of NO with NH3 over a novel Ce-Sn-Ti mixed oxides catalyst: Promotional effect of SnO2
在新型 Ce-Sn-Ti 混合氧化物催化剂上用 NH3 选择性催化还原 NO:SnO2 的促进作用
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2015.03.052
  • 发表时间:
    2015-07
  • 期刊:
    Applied Surface Science
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Yu Ming'e;Li Caiting;Zeng Guangming;Zhou Yang;Zhang Xunan;Xie Yin'e
  • 通讯作者:
    Xie Yin'e
Efficient removal of HCHO from simulated coal combustion flue gas using CuO-CeO2 supported on cylindrical activated coke
使用圆柱形活性焦负载的 CuO-CeO2 高效去除模拟燃煤烟气中的 HCHO
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2017.02.056
  • 发表时间:
    2017-06
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Jingjing Sheng;Caiting Li;Lingkui Zhao;Xueyu Du;Lei Gao;Guangming Zeng
  • 通讯作者:
    Guangming Zeng
A review on oxidation of elemental mercury from coal-fired flue gas with selective catalytic reduction catalysts
选择性催化还原催化剂氧化燃煤烟气中元素汞的研究进展
  • DOI:
    10.1039/c5cy00219b
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Catalysis Science & Technology
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Zhao Lingkui;Li Caiting;Zhang Xunan;Zeng Guangming;Zhang Jie;Xie Yin'e
  • 通讯作者:
    Xie Yin'e
A novel catalyst CuO-ZrO2 doped on Cl− activated bio-char for Hg0 removal in a broad temperature range
一种新型催化剂 CuO-ZrO2 掺杂在 Cl- 活化生物炭上,用于在宽温度范围内去除 Hg0
  • DOI:
    10.1016/j.fuel.2018.01.051
  • 发表时间:
    2018-04
  • 期刊:
    Fuel
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Le Tang;Caiting Li;Lingkui Zhao;Lei Gao;Xueyu Du;Jiawen Zeng;Jie Zhang;Guangming Zeng
  • 通讯作者:
    Guangming Zeng
Simultaneous removal of elemental mercury and NO from flue gas by V2O5-CeO2/TiO2 catalysts
V2O5·CeO2/TiO2催化剂同时脱除烟气中的元素汞和NO
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2015.04.039
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Applied Surface Science
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Zhang Xunan;Li Caiting;Zhao Lingkui;Zhang Jie;Zeng Guangming;Xie Yin'e;Yu Ming'e
  • 通讯作者:
    Yu Ming'e

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改性活性焦干法协同脱除钢铁烧结烟气中SO2、NOx、Hg和二噁英的理论研究
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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