煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇（Elovich）模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明：相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰特性对其汞吸附能力的影响

通过分析两台容量相近的循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品的粒径分布、表面结构特性、未燃尽碳含量、反应性和汞含量,探究两种类型锅炉飞灰特性差异及其与飞灰汞吸附能力的关系。结果表明:循环流化床和煤粉锅炉尾端除尘设备排灰口飞灰汞的含量分别为1584.0 ng/g和503.7 ng/g,其原因与飞灰粒径、未燃尽碳含量和表面特性相关。对于循环流化床锅炉,飞灰中汞含量随其粒径和反应性温度的减小而增加,随未燃尽碳含量增加而增加,且与比表面积和吸附量呈正相关关系。对于煤粉锅炉,粒径为75～53μm的飞灰对汞吸附能力较强,未燃尽碳含量明显小于循环流化床所产生飞灰的含量,飞灰比表面积随粒径变化不大,由此导致煤粉锅炉除尘设备排灰口所取样品对汞的吸附能力远低于循环流化床锅炉相对应位置飞灰对汞的吸附能力。     

飞灰在热处理过程中汞的逸出特性

采用安大略水法(OHM)对采自广州珠江电厂(1#)和广州石化总厂第一电场、第二电场(2#、3#)的燃煤飞灰在热处理过程中逸出的零价汞(Hg0)和二价汞(Hg2+)进行分析,选取不同温度(200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃)、时间(30min、60min、90min、160min)测定Hg2+和Hg0的逸出量。结果表明:每克飞灰在加热过程中Hg2+的逸出量为1.955～669.87ng,Hg0的逸出量为14.53～3501.15ng。在加热60min后,两种形态的汞几乎完全逸出,Hg2+在600℃时逸出量达到最大(3#除外),Hg0在400℃时逸出量达到最大。在飞灰热处理过程中,汞的逸出量与飞灰所含的未燃尽炭量成正比关系。     

煤粉炉与循环流化床锅炉汞释放行为研究进展

燃煤电厂作为人为汞释放源之一,其对环境的影响日益受到人们的重视。煤粉锅炉和循环流化床锅炉是燃煤电厂应用较多的两种炉型。主要介绍了该两种炉型在燃煤过程中汞释放行为的研究进展。对于煤粉锅炉来说,大部分汞存在在烟气中,而只有少部分汞富集在飞灰,底渣和脱硫石膏中。而循环流化床锅炉的汞则主要富集在飞灰中,只有少部分汞富集在底渣中或烟气中。对任一炉型,锅炉的燃烧方式以及其配置的大气污染控制装置不同,可导致汞在燃烧产物中的再分配比例不同;同时,飞灰对汞有一定的吸附作用,且粒径越小、含碳量越高及停留时间越长越有利于飞灰对汞的吸附。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇(Elovich)模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明:相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。     

燃煤粒度对大型循环流化床锅炉燃烧的影响

循环流化床的燃烧技术在现代技术当中属于一种新型的高效清洁的燃烧技术,和其他传统的燃烧方式相比较,循环流化床的燃烧技术具有污染相对较低、效率相对较高的特点,并且在适用范围方面也是相当广泛的,因此需要充分利用劣质煤。但是其中的燃煤粒度需要符合一定的粒度要求,首先对节能型循环流化床锅炉的设计理念和方法进行了概述;其次对不同锅炉对燃煤粒度的要求进行了研究;最后分析了燃煤粒度对循环流化床锅炉燃烧的影响。     

某水泥厂余热电站CPC循环流化床补燃锅炉飞灰含碳量高的原因

CPC循环流化床锅炉在水泥厂的余热电站的实际运行中飞灰今含碳量偏高,其原因与电站燃煤制备,锅炉对燃料的适应能力,锅炉结构及其运行参数有关,提出了解决措施。     

循环流化床锅炉飞灰含碳量的测定方法探讨

对循环流化床锅炉飞灰的烧失量和含碳量进行了对比 ,烧失量与含碳量差别很大。传统上用烧失量代替含碳量对循环流化床锅炉飞灰并不适用。本文提出用煤的工业分析方法测定循环流化床锅炉飞灰的含碳量 ,并测出循环流化床锅炉飞灰含碳量随粒径分布的变化关系。     

循环流化床锅炉飞灰残碳燃烧特性的实验研究

采用了浮选法从循环流化床锅炉飞灰中提取残碳,在德国NETZSCH公司的STA409型热分析仪上研究了原煤与飞灰残碳的燃烧特性的差别,并研究了两种飞灰残碳在不同氧浓度下的燃烧行为.实验结果表明:飞灰残碳的反应性温度以及着火温度较原煤高,残碳的反应活性并不仅仅依赖其入炉煤,还与电厂的具体燃烧工况有关.随着氧浓度增大,飞灰残碳的着火温度呈下降趋势,着火时间提前,飞灰残碳的综合燃烧特性指数提高;当氧浓度小于40%时,飞灰残碳燃烧特性改变较大,当氧浓度大于40%时,改善趋势变缓.因此采用膜法富氧燃烧时,宜采用的氧浓度为40%左右.     

洗煤泥流化床锅炉飞灰循环回送装置的研制

本文针对３５ｔ／ｈ洗煤泥流化床锅炉的飞灰回送，设计了一种较为实用的回送装置。     

煤粉炉粉煤灰与循环流化床粉煤灰矿物学性质比较

为了提高粉煤灰的利用率,通过化学成分分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、X射线衍射光谱(XRD)分析和核磁共振分析,对煤粉炉和流化床2种粉煤灰的形貌、物相组成和活性进行了表征,研究了2种粉煤灰矿物学性质的差别。试验结果表明:2种粉煤灰在形貌和物相上存在较大的区别。形貌上,煤粉炉粉煤灰中存在大量的玻璃微珠,而流化床粉煤灰由于成灰温度低不存在玻璃微珠;物相上,煤粉炉粉煤灰中存在较大量的结晶类矿物,而流化床粉煤灰多为非晶玻璃态物质。通过核磁共振分析发现煤粉炉粉煤灰中硅氧结构和铝氧结构的聚合度较高,不利于活性组分溶出。     

分选与磨细粉煤灰对水泥胶砂性能的影响

研究了分选与磨细粉煤灰的颗粒分布与形貌的差异及对水泥胶砂性能的影响。研究结果表明:当勃氏比表面积相近,磨细粉煤灰的中位粒径大于分选细粉煤灰,其圆珠状颗粒较少,表面较为粗糙。在相同水胶比的条件下,掺分选粗粉煤灰的水泥胶砂流动度及强度均低;分选粗粉煤灰磨细后,不仅减少了颗粒的粘连,增加了比表面积,而且提高了粉煤灰的反应活性和水泥胶砂流动度及强度,虽其水泥胶砂流动度仍小于掺分选细粉煤灰的水泥,3d水泥胶砂强度也略低,但其28d水泥胶砂强度略高于掺分选细粉煤灰的水泥;在相同水泥胶砂流动度的条件下,掺磨细粉煤灰配制的水泥胶砂3d强度低于掺分选细粉煤灰的水泥,但随着水化龄期的增长,其差距逐步缩小,至60d时可超过后者。     

声波与喷雾对于飞灰颗粒团聚的影响

为了研究声波团聚的影响因素,以燃煤飞灰细颗粒作为声波团聚的实验对象,使用光学颗粒物粒径谱仪测量颗粒的粒径分布与浓度,主要研究了声波频率与喷雾对声波团聚的影响。结果表明：在声波的作用下,细颗粒浓度显著减少,且声波团聚效果对频率较为敏感;无论在高声压还是低声压级下,1400Hz的频率下能获得最佳的团聚效果;在加入喷雾后,颗粒物浓度显著减小,且随着喷雾量增大,颗粒物浓度越小;分析了喷雾增强团聚效果的机理：在加入喷雾后,细颗粒间的相对运动增强;同时喷雾颗粒增大了颗粒浓度,增大了细颗粒碰撞概率;此外,喷雾改变燃煤飞灰细颗粒的表面特性,使颗粒的表面黏性增大,有助于团聚体形成。     

粉煤灰在燃煤锅炉烟气脱硫中的应用

简述了大气中SO2污染物的排放现状,“十二五”期间的减排目标及粉煤灰的结构特性。介绍了国内外复合型粉煤灰脱硫剂的制备工艺、脱硫工艺及机理、工业应用状况等,论述了燃煤锅炉自身粉煤灰直接用于尾部烟气的干法或半干法脱硫工艺的研究现状。对粉煤灰脱硫剂在烟气脱硫技术方向的应用前景进行了展望。     

Role of unburnt carbon in adsorption of dyes on fly ash

Various fly ash samples with different unburnt carbon contents were collected, characterised and tested for adsorption of basic dyes, Methylene Blue and Crystal Violet, in aqueous solution. It was found that unburnt carbon plays a major role in dye adsorption. The mineral matter of fly ash has little adsorption capacity and most of the adsorption capacity of fly ash can be attributed to the unburnt carbon. The fly ash with higher unburnt carbon content will have higher adsorption capacity. For the carbon‐free fly ash, adsorption capacities for Methylene Blue and Crystal Violet are only 2 × 10^?6 mol g^?1 and 1.0 × 10^?6 mol g^?1, respectively, while the adsorption capacities for Methylene Blue and Crystal Violet on carbon‐enriched fly ash are 1.2 × 10^?4 mol g^?1 and 1.0 × 10^?4 mol g^?1, respectively. A two‐site Langmuir adsorption model best describes the adsorption isotherm. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry     

分选与磨细加工对粉煤灰物化性质以及颗粒特性的影响

在半工业化分选与粉磨工艺系统中对粉煤灰进行了分选与磨细处理,并测定了不同粉煤灰样品的物化性质及颗粒特性。结果表明,分选与磨细处理对粉煤灰的化学成分影响不大,但能够明显改善粉煤灰的物理性质,如:需水量比下降、密度增加、活性指数增加。两种处理方式相比较,分选更有利于粉煤灰需水量比的降低而磨细更有利于粉煤灰活性指数的提高;分选灰的颗粒分布范围较窄而磨细灰的颗粒分布范围较宽。     

粉煤灰的混酸改性及吸附性能研究

以粉煤灰为原料,用混酸酸溶制取改性粉煤灰吸附剂,并处理生活污水。结果表明：最佳酸溶时间为3h,其固体溶出率约25wt％;当改性粉煤灰的用量为100g／L时,吸附效果最佳,COD的吸附率达到75．4％,出水达到《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的二级标准限值（100mg／L）;改性后吸附能力提高了近三倍。     

褐煤粉煤灰中汞的赋存状态

用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)及电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),结合热力学计算、热处理及连续浸出法定性和定量地研究了内蒙古某电厂褐煤粉煤灰中汞的赋存状态。结果表明,粉煤灰中汞可能的赋存状态有HgCl2, HgO, HgS和HgSO4。随温度升高,粉煤灰中汞含量逐渐降低,温度为500℃时,汞已挥发90%以上。粉煤灰中的汞以HgCl2和HgS为主,分别约占汞总量的35%和42%。     

The direct adsorption of low concentration gallium from fly ash

This study is mainly focused on the direct adsorption of low concentration gallium from the feed solution in pre-desilication soda-lime sintering process from coal fly ash. The adsorption kinetics, mechanism, and the influence of impurities, cyclic times, and eluant content are systematically researched. Results showed that the adsorption capacity was 2.89 mg/g resin with gallium concentration of 50 mg/L. The adsorption mechanism could be explained by the interaction between the oxygen atoms and nitrogen atoms of amidoxime group. Gallium was eluted efficiently by NaOH and Na₂S mixed solution and the concentration could be reached to 2400 mg/L.