痕量元素在气化产物中分布规律的研究

采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用(HG-AFS)和电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES),测定了常压流化床煤气化产物中As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、 Mg 、NiHg、Pb、V、Se、Sr、Zn 14种痕量元素含量,基于质量平衡原理,得到痕量元素在气化产物中的分布规律。研究结果表明:除Mg之外,几乎所有痕量元素在布袋低温焦中的含量均高于旋风高温焦; As、Hg、V、Se质量平衡率为75%~83%,Co、Cr、Cu、Pb、Sr、Zn质量平衡率为88%~105%,Cd、Mn、Mg、Ni质量平衡率为115%~118%;Hg、Se、As、Co、Cr、Cd、Cu、Zn在煤气中的份额依次减小;除Hg、Se、As外,其它元素在旋风高温焦中份额最大;旋风除尘器和布袋除尘器对Mn、Mg、Ni、Pb、V、Sr的捕集效率接近于除尘效率,对其它元素的捕集效率小于除尘效率,大小顺序为Zn>(Cd、Cr、Cu)>(Co、Se、As)>Hg。布袋除尘器对Zn、Cd、Cr、Cu、 Co、Se、As、Hg的捕集效率低于旋风除尘器。     

有机固废和煤掺烧对重金属及颗粒物生成的影响研究

有机固体废弃物（OSW）中含有多种重金属,燃烧过程会随烟气排放,造成一定的环境危害,因此对OSW和褐煤掺混燃烧过程灰分中的重金属迁移和颗粒物生成特性进行了实验研究。结果表明：燃料在燃烧过程中各种重金属的释放不单取决于燃料本身的质量浓度,而且和高温作用下的化学机制密切相关;混合燃料烟气中产生Pb、Cd、As元素的含量明显低于典型燃料和校核燃料单独燃烧时烟气中产生的重金属元素含量;而Cu、Zn、Co、Mn在飞灰中均有较高质量分数;800、850℃下选用的4种燃料制得的灰分的粒径分布均大致呈现单峰正态分布;当温度升高到900℃后,除产生小粒径灰分外,还可能会产生较大粒径的灰分颗粒。     

不同氧化物对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属迁移行为的影响EI北大核心CSCD

利用自行设计的0.2MW旋风熔融炉研究了不同氧化物（CaO、SiO2和MgO）对焚烧飞灰熔融过程中重金属迁移行为的影响。结果表明：CaO掺杂量为5%时可抑制熔融过程中重金属的排放;SiO2和MgO的掺杂有利于重金属向熔渣中迁移。烟气中As、Cd、Zn、Pb的比例随SiO2掺杂量的增加而减少,而Cu、Co、Mn的在熔渣中的比例显著提高。烟气中重金属含量随着MgO掺杂量的增加呈先减小后增加的趋势,在10%左右达到最低。当MgO掺杂量为10%时,As、Zn、Cd、Pb、Hg大部分迁移至熔融飞灰或烟气中,由高到低顺序为：Hg〉As〉Zn〉 Pb〉Cd。对于Cu、Co和Mn,迁移至熔渣中范围约在45.5 %~59.4 %之间,而在烟气中的比例在23.8%~26.3%之间。XRD分析表明,飞灰中掺杂5%的CaO后,熔渣中为：CaSiO3、CaAl2Si2O8、Ca2Al2SiO7、Fe2SiO4。随着SiO2掺杂量的增加,熔渣中Ca2Al2SiO7、CaSiO3等晶体的份额下降,有利于熔渣中形成玻璃态无定形物质,可显著提高重金属迁移到熔渣的比例。当试样中MgO掺杂量为10%时,熔渣中的主要晶相为：（MgFe）2SiO4、Fe3Al2Si3O12、Ca2MgSi2O7,其熔渣玻璃化程度较好。     

燃煤飞灰中重金属元素分布规律的试验研究

采用原子光谱吸收分析仪和原子荧光分析仪对杭州某热电厂 2 2 0t/h循环流化床锅炉在不同工况燃烧时电除尘器飞灰中重金属元素Cd、Cr、Pb、Cu、Ni、Hg的含量进行了分析 ,并研究了锅炉负荷和Ca/S比变化对飞灰中重金属元素分布的影响。研究表明飞灰中重金属元素的分布一般存在以下关系 :Hg 相似文献   

利用钢铁厂烟尘制备锰锌软磁铁氧体的工艺研究

以钢厂烟尘、碳酸锰矿和铁屑为原料,经同时浸出、初步除杂、复盐沉淀深度净化、共沉淀和铁氧体工艺等过程,制备出锰锌软磁铁氧体产品。实验结果表明,Fe、Mn和Zn的浸出率分别为88.61%、96.20%和85.85%。在温度90℃、时间1.0h、溶液pH=3.5和氟化铵过量2.0倍的条件下,Ca2 和Mg2 去除率的平均值分别为92.98%及89.95%。复盐沉淀的优化条件为游离硫酸铵浓度2.0~2.5mol/L,溶液pH=1.5~2.5,室温和沉淀时间1.0~1.5h。共沉淀粉中主成分和杂质成分的含量分别为Fe43.3%、Mn12.89%、Zn3.38%、Ca0.041%、Mg0.078%、Al0.029%、Si0.012%、Cu0.0016%、Pb0.0043%、Cd0.00018%。铁氧体产品的磁性能接近日本TDK公司PC30指标。     

燃煤循环流化床痕量元素排放特性试验研究

在50k W循环流化床试验台上,采用美国EPA Method29痕量元素取样分析方法,研究小龙潭褐煤(含石灰石脱硫剂)循环流化燃烧过程中As、Cd、Pb、Sb、Cr、Mn、Co、Cu、Mo、Ba 10种痕量元素在底渣、飞灰、烟气中的分布富集特性、排放浓度。结果表明:痕量元素的质量平衡率在95%~125%范围内,试验结果具有良好的可靠性。痕量元素主要分布于底渣、飞灰中,烟气气态痕元素所占比例极小(0.05%);所研究的痕量元素具有半挥发性,在飞灰中有富集趋势在底渣中存在耗散;烟气中气态痕量元素浓度极低,最大值小于0.7μg/m3,但As、Pb、Cr远高于国家环保部关于空气质量的要求,燃煤电厂烟气痕量元素的排放应引起足够的重视。烟气中颗粒态痕量元素具有很高的浓度且变化较大,通过飞灰的高效捕集可很大程度减少烟气颗粒态痕量元素的排放。     

煤气化过程中痕量元素迁移规律与气化温度的关系

在一台常压流化床气化炉上，维持流化风量7Nm3/h、蒸汽量1.32kg/h、给煤量3.17kg/h、静止床层高度400mm等气化参数不变，详细研究了痕量元素迁移规律与气化温度之间的关系。结果表明：气化温度对痕量元素迁移规律的影响比较复杂，并非气化温度的升高都能促进所有痕量元素挥发，元素及其化合物的熔、沸点对元素挥发影响很大，但不是唯一决定因素。痕量元素在高、低温焦中受气化温度影响变化趋势相同，即随着气化温度的升高，As、Cd、Co、Cr、Cu、Mg、Ni、Pb、Se的相对富集系数增加，Zn的相对富集系数减小，Mn、Hg、V、Sr的相对富集系数变化很小。 相对于高温焦，低温焦中As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Zn具有较高的相对富集系数。底渣中大部分痕量元素（As、Cd、Co、Cu、Mg、Ni、Pb、Se）的相对富集系数随着气化温度的升高而减小。     

不同氧化物对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属迁移行为的影响

利用自行设计的0.2MW旋风熔融炉研究了不同氧化物(CaO、SiO2和MgO)对焚烧飞灰熔融过程中重金属迁移行为的影响。结果表明:CaO掺杂量为5%时可抑制熔融过程中重金属的排放;SiO2和MgO的掺杂有利于重金属向熔渣中迁移。烟气中As、Cd、Zn、Pb的比例随SiO2掺杂量的增加而减少,而Cu、Co、Mn的在熔渣中的比例显著提高。烟气中重金属含量随着MgO掺杂量的增加呈先减小后增加的趋势,在10%左右达到最低。当MgO掺杂量为10%时,As、Zn、Cd、Pb、Hg大部分迁移至熔融飞灰或烟气中,由高到低顺序为:HgAsZnPbCd。对于Cu、Co和Mn,迁移至熔渣中范围约在45.5%~59.4%之间,而在烟气中的比例在23.8%~26.3%之间。XRD分析表明,飞灰中掺杂5%的CaO后,熔渣中为:CaSiO3、CaAl2Si2O8、Ca2Al2SiO7、Fe2SiO4。随着SiO2掺杂量的增加,熔渣中Ca2Al2SiO7、CaSiO3等晶体的份额下降,有利于熔渣中形成玻璃态无定形物质,可显著提高重金属迁移到熔渣的比例。当试样中MgO掺杂量为10%时,熔渣中的主要晶相为:(MgFe)2SiO4、Fe3Al2Si3O12、Ca2MgSi2O7,其熔渣玻璃化程度较好。     

燃用水煤浆锅炉排放物中痕量元素的分布

测定了燃用水煤浆锅炉的水煤浆样、炉渣及飞灰中Mn、Pb、Cr、Ni、Cu、Cd、Zn等痕量元素的含量。结果表明,制浆过程中洗煤、煤浆颗粒的较大体积和燃烧温度较低等对燃烧过程中痕量元素的排放具有一定的抑制作用。痕量元素在飞灰中的富集,随飞灰粒径减小而增加。飞灰对痕量元素吸附机理不同。     

熔融温度对城市生活垃圾焚烧飞灰旋风熔融试验特性的影响

采用自行设计的旋风熔融系统对焚烧飞灰进行熔融试验，研究了不同熔融温度条件下熔渣的微观形貌及熔融过程中重金属行为。结果表明，旋风熔融处理系统设计合理，系统能够协调稳定运行，使用方便；旋风熔融可有效地固溶焚烧飞灰中的重金属，易于焚烧飞灰的大规模处理。在较低熔融温度下(1250~1300℃)，试样仅发生烧结反应或部分熔融；较高的熔融温度(>1350℃)可使试样完全转化为玻璃态。在1250~1 400℃范围内，Ni、Cr、Cu、Co、Mn的固溶率随熔融温度的升高呈缓慢增长趋势，而熔融温度变化对As、Pb、Cd、Zn的固溶率影响显著。熔融产物中Zn、Cr、Pb、Cu、Cd、Hg等重金属浸出率均非常低，低于美国EPA标准限值。     

痕量元素在煤粉炉中排放特性的研究

该文分析了Cr、Pb、Mn、As、Se、Hg、Cd、Zn8种痕量元素在煤粉炉中的排放特性,得出表征痕量元素排放特性的6种数值。并根据这些数值,将元素分成3类：第1类元素：Hg;第2类元素：Pb、Zn和Cd;第3类元素：Mn;Se介于第1类元素和第2类元素之间,cr同时具有第1类和第3类元素性质。研究还发现：除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加;Cr、Cd、Zn在飞灰中的相对富集程度与各自熔点成反比;Pb对烟气中活性原子Cl的亲和力大于Cd;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;痕量元素主要分布于电除尘器飞灰和气相中;烟气中Mn和Cr含量均超过我国和欧盟关于垃圾焚烧控制标准。     

城市生活垃圾焚烧飞灰基本特性研究

研究了国内3个正在运行的城市生活垃圾发电厂的飞灰。结果表明:焚烧飞灰成分相当复杂,其主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3,其次为Na2O、K2O、MgO,还含有少量重金属,如Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等,其中Pb、Zn等重金属严重超出危险废物鉴别标准,属于危险废物。飞灰粒径的主要范围在10～100μm之间。焚烧飞灰熔点受成分的影响最为显著,SiO2+Al2O3含量的高低直接影响飞灰试样的熔点,3种焚烧飞灰的熔点由高到低依次为FA3>FA2>FA1。     

不同煤燃烧源排放的PM10形态及重金属分布的对比研究

对3种煤燃烧源(煤粉炉、水煤浆炉和CFB炉) 形成的飞灰颗粒直接进行了烟道源环境采样，使用8级Andersen撞击器按空气动力学粒径分级采集样品。分级的样品进行SEM(扫描电镜)和ICP-AES(电感耦合等离子原子发射光谱仪)分析，获得颗粒物的微观形态和8种元素(As、Pb、Cr、Cd、Ni、Co、Cu、Zn)在不同粒径飞灰上的分布富集数据。结果显示，煤粉炉和水煤浆炉的PM10微观形态以球形颗粒为主，数量超过90%，但CFB炉中则以不规则、片状和絮状颗粒为主。煤燃烧中元素富集特性的强弱结果为：As>Pb>Cd、Zn>Ni>Co>Cu、Cr。煤粉炉和水煤浆炉中，元素随粒径减小以成倍速度富集，最末级(粒径最小)上As的相对富集因子分别为30、23，Pb的相对富集因子为16和13，Ni、Co、Cu、Cr也有4~8倍的富集；CFB炉中元素无明显富集现象，燃烧温度是主要影响因素。     

燃煤电厂痕量元素协同脱除及排放

为了研究痕量元素在电厂排放物中的分布、富集以及常规污染物净化设施（脱硝装置（SCR）、电除尘器（ESP）、湿法烟气脱硫装置（WFGD）、湿式电除尘器（WESP））对痕量元素的协同脱除效果,采用美国环境保护署（USEPA）方法29,对某350 MW典型燃煤机组烟气及各污染物净化设施排放物中11种痕量元素（Be、Cr、Mn、Co、Ni、As、Se、Cd、Sb、Pb、Hg）浓度进行了测试。结果表明,煤粉燃烧后释放的痕量元素主要富集在ESP飞灰和石膏中,而在炉渣和烟囱入口烟气中分布较少;富集在ESP飞灰和石膏中的痕量元素分别占痕量元素排放总量的54.51%~97.58%和1.61%～38.08%;常规污染物净化设施对烟气中痕量元素的综合脱除效率为91.98%~99.98%,烟囱入口排放的痕量元素质量浓度为0.02~9.23 μg/m³,其中Mn、As、Se、Pb等元素质量浓度高于美国EPA颁布的火电厂环保标准中新建燃煤机组排放限值。     

ICP-AES法测定钛酸锂中的13个杂质元素

采用ICP-AES对钛酸锂中的镍、钴、锰、钾、钙、镁、铝、铜、铁、铅、锌、铬、钠13个杂质元素进行测定。对试样的处理方法、仪器的分析参数、分析谱线的选择做了对比研究,并且对基体干扰情况、背景情况进行研究。最终确定了最佳实验条件:将钛酸锂试样用HF-H_2SO_4溶解,加热挥发除去HF,控制硫酸酸度在2.5%~5.0%左右,用ICP-AES直接测定钛酸锂中的镍、钴、锰、钾、钙、镁、铝、铜、铁、铅、锌、铬、钠13个杂质元素。样品加标回收率为97.40%~105.04%,相对标准偏差0.01%~2.51%。方法操作简便、快速、准确。     

火力发电厂水冷壁管垢清洗液中多种元素同时测定的方法

应用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES),可同时测定火力发电厂锅炉水冷壁管垢清洗液中的钾、钙、钠、镁、铝、铜、铁、锰、磷、硅等元素,对ICP工作参数选择、元素分析线选择、酸度对测定的影响以及铁的干扰等进行了研究.试验证明,各元素的加标回收率在95％～106％之间,该方法具有灵敏度高、分析速度快、多元素同时测定、操作简便等优点.     

染料残渣焚烧过程中HCl的排放特征及其对重金属形态转化的影响

通过对危险废弃物染料残渣小型管式炉的焚烧实验以及热力学平衡计算，研究了染料残渣焚烧过程中HCl的排放特征、氯对重金属形态归趋的影响以及3种脱氯剂高温脱氯效果预测等内容。研究结果表明：温度是HCl排放的决定因素，生成的HCl主要来自于染料残渣中有机氯；工况在500~900℃之间，氯对Hg、Pb、Cu和Ni的归趋形态主要贡献分别为HgCl2(g)、PbCl4(g)、PbCl2(g)、(CuCl)3(g)、NiCl2(s)和NiCl2(g)；3种脱氯剂中CaCO3高温脱氯稳定性最好，在800℃以下基本没有HCl析出，Fe3O4高温脱氯稳定性最差。