垃圾焚烧飞灰在污染物控制领域中的应用探讨

随着垃圾焚烧处置技术的推广和应用,垃圾焚烧飞灰产量逐年增加,传统填埋处置方式存在成本高、填埋场资源不足等问题,因此飞灰的综合利用问题广受关注。由于飞灰富含SiO₂、Al₂O₃等活性物质,在污染物的吸附脱除领域具有良好的应用前景。本文主要结合垃圾焚烧飞灰的理化特性,介绍了垃圾焚烧飞灰在不同废水废气中的污染物吸附脱除效果。综合近年来污染物脱除研究情况,着重介绍了原始飞灰和改性飞灰在重金属、磷盐、染料等污染物脱除中的应用效果、机理,指出了目前存在的主要问题,并对不同的应用工艺进行了成本分析和优缺点对比。最后提出了需要继续深入微波水热在提高飞灰吸附性的应用研究和进一步完善飞灰在污染物控制领域应用的全过程研究的建议与展望。     

水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属研究进展

随着社会经济的发展和垃圾焚烧的应用,产生了大量属于危险废物的垃圾焚烧飞灰。其无害化处理技术的研发变得日益迫切,而水热处理技术是最具潜力的垃圾焚烧飞灰无害化技术之一。本文综述了水热法处理垃圾焚烧飞灰稳定重金属的研究进展。首先阐述了垃圾焚烧飞灰的理化性质;然后系统介绍了针对垃圾焚烧飞灰的水热处理方法,将其细分为传统水热法、添加剂辅助水热法和微波水热法,并分别总结了各类水热处理方法影响重金属稳定效果的因素,包括反应时间和温度、碱性激发剂及其浓度、液固比等;最后探讨了水热法稳定垃圾焚烧飞灰中重金属技术的优化途径,为后续的研究提供了研究思路,其中探究水热过程中硅铝酸盐矿物的合成及其稳定重金属机理极具发展潜力。     

微波辐射强化再生技术:一种环保节能型吸附剂再生技术

微波辐射强化脱附作为一种环保节能的吸附剂再生技术受到了越来越多的关注。文章介绍了微波辐射强化脱附技术的原理、综述了国内外微波再生吸附剂的研究进展、总结了实现微波脱附技术大规模工业化应用存在的关健问题,并展望了微波脱附再生技术未来的发展方向和趋势。只有尽快开发微波适用型吸附材料和设计大型的微波加热器件,才能更好地将微波辐射强化脱附技术工业化。     

微波加热用于活性炭的制备、再生和改性

从微波加热的应用着手,阐述了微波辐照的热效应、微波在活性炭的制备、再生和改性过程中的作用机理;指出了微波加热处理活性炭有待进一步研究的问题。     

微波在冶金过程中应用的现状与前景

近20年微波能在许多领域得到了应用和发展,但在冶金过程中的应用还处于起步阶段. 本工作主要回顾了微波能在矿物处理和金属提取、回收及材料制备过程中(如加热、磨碎、氧化物矿碳热还原、浸出和冶金废弃物处理等方面)的研究结果和进展情况. 尽管在这些方面已有许多研究成果,展现出微波在冶金过程应用的一些优点,但对微波与矿物和金属相互作用的机理及一些现象,仍存在一些认识上的分歧或不明之处. 目前,提高微波能的转换效率、研制大功率微波发生器和设计高效的反应器,仍是微波工业化应用的关键.     

钛酸钡粉体的微波水热合成

结合水热法和微波加热的优点,采用微波水热在低温条件下合成了钙钛矿结构的钛酸钡纳米粉体,并与水热法合成产物进行了适当的比较。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和SEM电镜,分析了BaTiO_3纳米粉体的结构和组成,并初步探讨了微波水热合成钛酸钡的机理。结果表明,与传统水热法比较,微波水热合成BaTiO_3纳米粉的温度更低,而且微波加热可明显提高反应速度。     

微波技术在煤炭加工领域的应用研究进展

微波技术具有清洁、高效、无污染等特点,近年来广泛应用于煤炭清洁高效加工利用领域。介绍了不同物料下微波的穿透、吸收、反射三种响应机理及介电性能、微波穿透深度、非热效应等加热特性,综述了煤与微波相互作用过程的研究现状及微波技术在脱水改质、水煤浆制备、热解和脱硫等煤炭加工领域的应用研究。提出将微波加热实验与煤炭数值模拟相结合,为煤的微波处理工业化提供理论依据。     

微波加热技术在材料制备中的研究进展

综述了微波加热技术在部分材料制备上的研究进展,包括制备分子筛、分子筛膜、碳材料和金属有机框架材料等。讨论了微波加热方法与传统加热方法的对比,发现使用微波加热技术制备材料可以大幅度缩短制备时间,改善产品性能,具有良好发展潜力。但是目前微波加热技术主要应用于实验室研究,未来目标是要开发出大型化微波反应器,以实现微波加热技术在材料制备上的工业化应用。     

微波辐照处理高浓度氨氮废水的研究进展

近年来,氨氮已成为影响我国地表水水环境质量的首要指标。"十二五"期间,氨氮是污染物控制的重点。采用微波技术处理高浓度氨氮废水具有明显效果。简要评述了高浓度氨氮废水的处理方法,介绍了微波加热原理,重点总结了各种微波技术处理高浓度氨氮废水的研究现状及其主要影响因素。指出需进一步研究机理、催化剂和成套设备研发等方面,以期早日实现工业化应用。     

微波在化工过程中的研究及应用进展

与传统加热过程比较,微波辅助有机合成的优势在于加快反应速率、提高产率和改变化学选择性。研究者们将这种常规加热无法重现的现象称为非热效应,但关于非热效应的存在性一直争论不休,至今微波促进合成反应的作用机理尚不清楚。总结了微波技术在有机合成和化工分离过程的应用进展,综述了近年来国内外对微波热效应与非热效应的研究进展,阐述了微波效应的实例分析以及理论观点,同时,对微波在工业化过程的发展进行了分析与展望。     

粉煤灰的活性激发与机理研究进展

粉煤灰是燃煤电厂中煤粉燃烧后的固体废弃物,其日益累积不但会占用大量土地资源,还会破坏原有的自然环境,造成严重污染,近年来粉煤灰的处理和资源化利用受到广泛关注。激发粉煤灰的潜在活性是提高粉煤灰综合利用率的关键。对粉煤灰的物理活性和化学活性来源进行了介绍,并对粉煤灰活性的物理激发、水热激发及化学激发技术与激发机理进行了综述,为后续粉煤灰的活化研究和大规模利用提供了参考。不同手段均能激发粉煤灰活性,但采用单一手段激发时存在活化成本高、激发程度低等问题。未来粉煤灰激发技术将朝着多种手段并用的方向发展。     

粉煤灰地聚合物力学性能影响因素研究综述

粉煤灰地聚合物是以粉煤灰为硅铝质原料制备的,具有强度高、耐高温、耐腐蚀、有效固封金属离子等优点。但它固有的脆性以及需高温养护才能快速获得高强度的特点限制了其运用范围,而以纤维作为增强材料不仅可以提高粉煤灰地聚合物的强度,还可以改善其延性和韧性。本文主要从粉煤灰原料特性、碱激发剂、养护制度和增强材料四方面入手,重点阐述了粉煤灰粒径和化学组成,碱激发剂的种类、用量和模数,升温养护时间和初期养护温度对抗压强度的影响,以及纤维对粉煤灰地聚合物抗压强度和弯曲性能的影响。最后,根据现有的研究成果,对四种影响因素分别是如何影响粉煤灰地聚合物力学性能进行总结。     

城市生活垃圾焚烧飞灰组成特性及重金属熔融固化处理技术研究进展

近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。     

微波助溶从粉煤灰提取氧化铝新工艺研究

针对从粉煤灰提取氧化铝传统方法中存在的某些缺点，采用高温烧结一微波辐射的联合操作工艺，从粉煤灰中提取氧化铝。就这一方法的工艺路线及影响氧化铝溶出率的相关因素进行了实验研究，探讨了微波对粉煤灰的作用机制。研究结果表明，这一方法不仅加快了氧化铝从粉煤灰中溶出的速率，缩短了反应历程，同时使产品的溶出率提高到95％以上，产品纯度提高到96％以上。这一工艺具有潜在的应用前景。     

表面固化防尘技术在贮灰场的工程应用

针对我国燃煤电厂贮灰场普遍存在的二次扬尘问题,开发出ＨＧ系列灰场表面固化防尘剂,并已应用于工程实践,应用结果表明：该技术具有防尘效果好,治理见效快,成本低廉,施工工艺简单灵活等特点     

微波加热用透波材料的研究进展

微波加热技术因其绿色环保、体积加热、选择性加热等优势,已被广泛应用于化工强化、金属冶炼、陶瓷烧结、食品加工等众多领域,但微波在反应器内普遍存在透波效果差、微波利用率低等问题。随着微波加热技术的不断发展,微波加热设备中透波材料的选用越来越受到大家的关注。本文主要针对透波材料在微波加热领域中的应用现状进行综述,对透波材料的种类进行简要介绍,分别从微波加热用容器和保温材料两方面进行论述。详细介绍了氧化物、氮化物、硅酸盐、磷酸盐等高温透波材料及聚四氟乙烯、玻纤增强树脂基、环氧树脂等中、低温透波材料的研究进展,并具体论述了目前微波加热常用纤维棉、纤维毯和纤维板等各种陶瓷纤维制品的介电特性和透波性能,最后指出了目前微波加热用透波材料普遍存在的问题,并对透波材料的应用和发展作出了展望。     

粉煤灰微波-水热合成法制备分子筛的研究进展

煤炭燃烧与转化过程产生大量的固体废弃物粉煤灰,其大量排放与堆积造成的环境污染已引起人们的广泛重视,以粉煤灰为原料制备分子筛是粉煤灰资源化利用的重要途径。传统水热合成加热方式所需合成时间较长,能量消耗量大;微波加热可极大地缩短反应时间,并对产物晶粒大小、纯度和分子筛产品性能有明显改善。本文介绍了微波-水热合成法将粉煤灰转化为不同类型分子筛的反应机理及其所制备的分子筛产品的应用,分析了粉煤灰制备分子筛过程中阴离子和阳离子、前驱液的碱度、晶种、加热方式等关键因素的影响,讨论了粉煤灰经过分级处理和除杂后,用微波-水热相结合替代传统加热对分子筛产品纯度、晶粒尺寸、孔径分布的调控和优化规律,为粉煤灰合成不同种类分子筛提供了重要的理论指导与发展方向。同时提出了将煤粉炉粉煤灰经除杂和分级处理获取其中的硅铝组分、通过调控硅铝比以微波-水热合成制备方沸石的新工艺,为粉煤灰资源化利用开辟了新途径。     

生物质微波热解产生物油的影响因素研究进展

生物质作为可再生资源具有低成本、分布广泛且易得等优点,生物质能的开发利用可有效缓解能源压力,减少环境污染。微波热解技术是生产燃料油和高附加值化学品的有效方法之一,与传统的热解相比,微波热解具有加热速率快、均匀性好、选择性加热、节能与易于控制等优点。在简单分析微波热解产物分布的基础上,详细综述了近年来微波热解生物油产率的影响因素,主要包括热解温度、功率、吸波剂、催化剂、原料预处理、加热时间、原料性质和物料尺寸等因素;最后,总结和展望了微波技术在生物质催化热解制备生物油领域应用中存在的问题、解决途径和发展前景。     

用粉煤灰处理生活垃圾填埋场渗沥液的研究

通过试验 ,研究用粉煤灰处理城市生活垃圾填埋场渗沥液中COD的去除作用、效果和机理。试验结果表明 :用粉煤灰处理渗沥液 ,最佳灰水比为 1:10 ;预处理时 ,在渗沥液 pH <4,效果最佳 ;混凝剂 (硫酸铝 )用量为 2 g/L时 ,处理效果最佳 ;用混凝剂和粉煤灰综合处理时 ,先加少量混凝剂进行预处理 ,后再加粉煤灰处理效果最佳