NID半干法脱硫灰生产蒸压砖中试实验研究

为了实现NID半干法脱硫灰综合利用,对利用吉林某电厂NID半干法脱硫灰作为主要原料在现有生产线生产蒸压砖进行研究,中试实验结果表明,在对现有生产线的各工艺参数进行调整及配方优化下,可以解决直接利用NID半干法脱硫灰为蒸压砖主要原材料所产生的诸如层裂、龟裂、强度低等问题,生产出30%NID半干法脱硫灰添加量的蒸压砖。并在对NID半干法脱硫灰进一步预处理下,生产出40%NID半干法脱硫灰添加量的蒸压砖。产品满足国家M15标准规定的外观、强度及抗冻融性等指标。     

半干法烧结烟气脱硫灰的氧化改性

半干法烧结烟气脱硫灰中含有大量CaSO_3,而CaSO_3对于脱硫灰的稳定性具有重要影响,限制了脱硫灰的处理和综合利用。为了解决该问题,采用低温静态氧化改性实验和高温动态焙烧改性实验,在掺加和不掺加催化剂条件下,对含CaSO_3的脱硫灰进行了氧化改性研究,并结合热重实验考察了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO_3的高温动态氧化改性效果。结果表明,在低温为45、75和90℃时,掺入不同催化剂对半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO_3进行氧化改性2 h,效果依次为:MnO_2Fe_2O_3不掺催化剂V_2O_5,且CaSO_3的氧化率均低于2.2%;在不掺催化剂的条件下,在350℃以上焙烧30~60 min,CaSO_3的氧化率均可达到85%以上。结合热重分析结果发现,选择合适的焙烧温度和时间对提高CaSO_3的氧化率有重要作用。     

烧结烟气脱硫剂性能的研究

为了提高脱硫效率和合理利用烧结过程中产生的机头灰,在半干法烟气脱硫剂生石灰中,加入一定量的烧结机头灰作为脱硫催化剂。在测定机头灰与生石灰化学成分、粒度和比表面积的基础上,研究和分析了机头灰与生石灰的质量配比对于脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂与机头灰在粒径分布和比表面积上都较接近,但经过消化活化后的混合脱硫剂的比表面积明显增大。当机头灰添加量为脱硫剂质量的2%～5%时,脱硫效率提高了2%～3%。机头灰与生石灰的胶凝反应以及机头灰中Fe2O3的催化作用是主要的作用机理。     

烧结脱硫灰制备蒸压加气混凝土砌块的研究

研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺粉煤灰、水渣/水泥,辅之外加剂,制备蒸压加气混凝土砌块的可行性.实验结果显示,当脱硫灰掺入量25%,粉煤灰掺入量45%,水渣和水泥掺入量均15%,铝粉掺入量0.04%,水料比0.6,稳泡剂掺入量0.0012%,烧碱掺入量1%,无需额外添加石膏,采用蒸压养护12.5 h(其中抽真空时间为0....     

双喷嘴矩形喷动床流体力学及脱硫性能的实验研究

针对半干法烟气脱硫方法,提出了一种新型的双喷嘴矩形喷动床半干法脱硫技术.在相同的静床层高度下,研究了最小喷动速度、最大喷动压降和喷动高度;在相同的Ca/S比、进气SO2浓度、进口温度、绝热饱和温差条件下,以消石灰为脱硫剂,研究了脱硫性能,并与传统柱锥形喷动床进行了比较.结果表明,矩形喷动床拥有更好的流动性能和脱硫率,得出了实验条件下矩形喷动床的最佳操作范围.     

半干法烧结烟气脱硫灰中亚硫酸钙氧化研究

针对半干法烧结烟气脱硫灰因CaSO3含量高难以有效综合利用的问题,采用静态和动态氧化实验,结合热重-差热分析探讨了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的氧化效果.实验结果表明,在沮度为45～90℃,以MnO2、Fe2O3、V2O3为催化剂时,脱硫灰中CaSO3的氧化率不超过3%,催化效果好差为MnO2Fe2O3V2O5;在温度为400～500℃、气固比(空气体积流量与脱硫灰质量比)为0.02～0.06m3/(g·h)、反应时间为30～60min、无外加催化剂时.脱硫灰中CaSO,3的氧化率为40.4%～100.0%;温度在450℃以上时,CaSO3氧化率均在80%以上.     

密相塔半干法烟气脱硫塔内加湿降温及其对脱硫效率的影响

为了实现密相塔半干法脱硫工艺的精确加湿进一步提高系统脱硫效率,利用推导出的传热传质计算方法,得到烟气温度降低和加水量的关系.结合3组密相塔半干法工程实际数据,发现理论计算值和实测值误差区间仅为2.9％ ～5.4％.通过选取河北某钢厂210 m2烧结烟气密相塔半干法脱硫项目实际在线检测数据,发现循环脱硫灰含湿量为3％的系统脱硫效率整体高于含湿量为5％和4％的样品,最大值达93.56％.通过粒度分析、扫描电镜、X射线衍射及差热-热重对2种不同含湿量的循环脱硫灰进行表征,结果表明,含湿量为3％的循环脱硫灰较含湿量为5％的样品粒径小、比表面积大,无团聚现象,物相分析还证实相对于含湿量为5％样品,其Ca(OH)2和结晶水含量少,几乎都是CaSO4和CaS03干态物质,因此脱硫反应进行彻底,脱硫效率较高.     

利用拜耳法赤泥和氟化钙污泥制备烧结砖块

拜耳法赤泥是用氢氧化钠溶解铝土矿生产氧化铝过程中产生的固体废弃物。针对拜耳法赤泥的强碱性、重金属含量高等特点,提出了一种利用酸性氟化钙污泥进行共同烧制砖块的方法。以砖块的氟离子浸出量、铬离子浸出量、抗压强度、砖块密度及烧失量5个变量为评价指标,利用主成分分析法对五个指标进行综合评分,并研究了以氟化钙污泥与赤泥比,黏土添加量、铝灰添加量、黏结剂添加量、烧结温度为自变量对综合评分的影响。利用响应面法(RSM)对实验数据进行分析,得出最佳实验条件依次为氟化钙污泥与赤泥比=61.1%,黏土添加量=21.4%,铝灰添加量=15%,黏结剂添加量=2.5%,烧结温度=1 000℃。此条件下所得砖块对应的氟离子浸出量为0.33 mg·L~(-1),铬离子浸出0.034 mg·L~(-1),抗压强度5.73 MPa,烧失量9%,砖块密度1.07 g·cm~(-3)。可用做非承重砖。     

复合型除尘器除尘脱硫一体化工艺实验研究

试验研究了专利产品"高压静电滤槽复合型卧式除尘器"的除尘脱硫一体化工艺.试验表明,在布袋前方的末级电场中实行半干法脱硫工艺具有可行性,可达到除尘脱硫一体化目的.试验同时研究了钙硫比、脱硫灰循环率、饱和温距、喷水量和SO2浓度等对脱硫率的影响.该工艺适用于以低硫煤为燃料的锅炉进行除尘脱硫.     

CFB烧结烟气脱硫灰亚硫酸钙热氧化条件优化

循环流化床(CFB)是一种常用的半干法烟气脱硫工艺,该工艺的副产物主要为脱硫灰。含有大量亚硫酸钙的脱硫灰较难被利用,致使大量脱硫灰堆积,给环境保护和企业生产带来了巨大的压力。亚硫酸钙的存在限制了脱硫灰在建材领域的应用,只有将其氧化为硫酸钙才能实现其资源化。脱硫灰热氧化主要采用了立式管式炉,分别考察了反应温度、反应状态、氧含量、水汽的含量对亚硫酸钙氧化的影响。结果表明:温度对脱硫灰氧化的影响最大,其次为气体流速、氧含量和水汽含量。反应温度与反应速率呈正相关;增加氧气含量可以提高反应速率,但当氧含量高于30%时,反应速率趋于稳定;反应器温度在350℃时,亚硫酸钙开始缓慢反应,在400℃、无预热气速为75 mL·min~(-1)时,亚硫酸钙最大转化效率达到86%,预热处理后最大转化率达到90%;当水汽量0.88 g·L~(-1)时,水汽量的增加会抑制氧化的进行;当水汽含量0.88 g·L~(-1)时,则会促进反应的进行。以上结果对指导脱硫灰热氧化处理和节能环保具有理论与实践意义。     

典型建筑固体废弃物再生骨料对环保砖性能的影响

随着我国城市化和工业化进程的快速推进,城市建设产生大量的建筑废弃物,燃煤电厂产生大量炉底渣,建筑固废的处置在城市可持续发展过程中备受关注。以建筑垃圾再生骨料、炉底渣和石粉等区域特色的骨料制备环保砖,系统考察了骨料对环保砖力学性能的影响。实验结果表明,再生骨料的种类对环保砖抗压强度的影响显著。再生骨料中混凝土的增加,环保砖抗压强度逐渐增加;而再生骨料中粘土砖含量的增加,环保砖抗压强度明显降低。环保砖抗压强度随炉底渣的含量增加而降低,石粉对环保砖抗压强度有提升作用。     

A comparison between sludge ash and fly ash on the improvement in soft soil

In this study, the strength of soft cohesive subgrade soil was improved by applying sewage sludge ash as a soil stabilizer. Test results obtained were compared with earlier tests conducted on soil samples treated with fly ash. Five different proportions of sludge ash and fly ash were mixed with soft cohesive soil, and tests such as pH value, compaction, California bearing ratio, unconfined compressive strength (UCS), and triaxial compression were performed to understand soil strength improvement because of the addition of both ashes. Results indicate that pH values increase with extending curing age for soil with sludge ash added. The UCS of sludge ash/soil were 1.4-2 times better than untreated soil. However, compressive strength of sludge ash/soil was 20-30 kPa less than fly ash/soil. The bearing capacities for both fly ash/soil and sludge ash/soil were five to six times and four times, respectively, higher than the original capacity. Moreover, the cohesive parameter of shear strength rose with increased amounts of either ash added. Friction angle, however, decreased with increased amounts of either ash. Consequently, results show that sewage sludge ash can potentially replace fly ash in the improvement of the soft cohesive soil.     

Pozzolanic reactivity of the synthetic slag from municipal solid waste incinerator cyclone ash and scrubber ash

This study investigates the pozzolanic reactions and compressive strength of the blended cement manufactured using synthetic slag obtained from municipal solid waste incinerator (MSWI) cyclone ash and scrubber ash as partial replacement of portland cement. The synthetic slag was made by co-melting the MSWI scrubber ash and cyclone ash mixtures at 1400 degrees C for 30 min. Following pulverization, the different types of slag were blended with cement as cement replacement at ratios ranging from 10 to 40 wt %. The synthetic slag thus obtained was quantified, and the characteristics of the slag-blended cement pastes were examined. These characteristics included the pozzolanic activity, compressive strength, hydration activity, crystal phases, species, and microstructure at various ages. The 90-day compressive strength developed by slag-blended cement pastes with 10 and 20 wt % of the cement replaced by the synthetic slag outperformed ordinary portland cement by 1-7 MPa. X-ray diffraction species analyses indicated that the hydrates in the slag-blended cement pastes were mainly portlandite, the calcium silicate hydrate gels, and calcium aluminate hydrate salts, similar to those found in ordinary portland cement paste. Differential thermal and thermogravimetric analysis also indicated that the slag reacted with portlandite to form calcium silicate hydrate gels.     

垃圾焚烧底灰固化污水厂污泥的岩土工程性质实验

对污水处理厂污泥采用垃圾焚烧底灰进行固化处理,分别测试不同掺量和不同养护龄期时固化体的岩土工程性质,通过测试发现,固化体重度基本位于11～13 kN/m3之间,与垃圾焚烧底灰的重度相近;固化体含水率随着垃圾焚烧底灰掺量的增大而急剧减小;抗剪强度指标和无侧限抗压强度随垃圾焚烧底灰的掺量增加和养护龄期的增长而增大,其内摩擦角位于10°～30°之间。建立的固化强度预测模型,可对不同掺量和龄期的固化污泥强度进行预测。     

污泥焚烧灰固化处理技术研究

研究了硅酸盐水泥、高铝水泥、高岭土和β-萘系减水剂在污泥焚烧灰固化技术中的应用效果。考察了污泥焚烧灰固化块(以下简称固化块)的抗压强度,测定了固化块的重金属浸出毒性,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析固化块组成和微观结构。结果表明,4种物质对提高固化块的抗压强度均具有较好的效果,硅酸盐水泥、高铝水泥、高岭土和β-萘系减水剂的适宜掺量分别为10、30、20、1.0g(以100g污泥焚烧灰中掺加的质量计)。XRD和SEM分析结果显示,经固化处理后制得的固化块结构密实,存在石英(SiO2)、水化硅铝酸钙(CaAl2Si2O8)和水化硅酸铝钙(Ca2Al2SiO7)等物质,其中水化硅铝酸钙等凝胶物质有利于提高固化块的抗压强度。     

地聚合材料固化处理垃圾焚烧飞灰

以垃圾焚烧飞灰和高岭土为主要原料,氢氧化钾为碱激活剂制备了地聚合材料,当焚烧飞灰的掺加量在70%时,其28 d抗压强度可达19.36 MPa。重金属浸出实验表明,地聚合物材料对垃圾焚烧飞灰中的重金属有明显的固化效果,在28 d时基本无溶出。SEM结果表明,地聚合材料的断面结构与力学性能和固化效果相关,XRD和FTIR的分析结果表明,焚烧飞灰和高岭土在碱的激发下生成新的硅铝酸盐聚合物,所得地聚合材料为无定形态。     

基于响应面法的污泥快速固化效能综合影响简

针对现有污泥固化技术存在的固化养护时间长、低温条件下固化效能低等问题。研究提出污泥快速（3 d）固化技术，采用响应曲面分析方法，重点考察了石灰、组分A、硅酸盐水泥、粉煤灰和温度等5因素对固化效能的综合影响，研究结果表明，石灰、组分A、硅酸盐水泥、粉煤灰和养护温度等因素对3 d固化体的无侧限抗压强度和含水率的线性效应显著，石灰和组分A、石灰和养护温度对无侧限抗压强度的交互影响显著，石灰和粉煤灰、组分A和养护温度、硅酸盐水泥和粉煤灰对含水率的交互影响显著；得出了5因素对固化体3 d无侧限抗压强度和含水率影响的定量模型，可对污泥快速固化进行优化和预测；并利用XRD和SED对污泥固化块的化学成分和微观结构进行了分析。     

基于响应面法的污泥快速固化效能综合影响

针对现有污泥固化技术存在的固化养护时间长、低温条件下固化效能低等问题。研究提出污泥快速（3d）固化技术，采用响应曲面分析方法，重点考察了石灰、组分A、硅酸盐水泥、粉煤灰和温度等5因素对固化效能的综合影响，研究结果表明，石灰、组分A、硅酸盐水泥、粉煤灰和养护温度等因素对3d固化体的无侧限抗压强度和含水率的线性效应显著，石灰和组分A、石灰和养护温度对无侧限抗压强度的交互影响显著，石灰和粉煤灰、组分A和养护温度、硅酸盐水泥和粉煤灰对含水率的交互影响显著；得出了5因素对固化体3d无侧限抗压强度和含水率影响的定量模型，可对污泥快速固化进行优化和预测；并利用XRD和SED对污泥固化块的化学成分和微观结构进行了分析。     

基于响应曲面法优化烧结烟气脱硫灰改性工艺

采用BOX-Behnken的中心组合实验设计及响应面分析方法对半干法烧结烟气脱硫灰进行改性研究,得到脱硫灰转化率的预测模型。结果表明:通过该预测模型可以很好地描述脱硫灰的转化率与反应温度、反应时间和气固比等重要操作参数之间的关系,R2=0.9903。因素分析表明,反应温度对脱硫灰的转化率影响最大,同时反应温度和气固比的交互作用与反应温度和时间的交互作用对脱硫灰的转化率的影响作用相同。利用得到的改进预测模型可以计算脱硫灰的转化率。