煤燃烧脱硫过程中影响无机矿物转化行为的因素

以合山煤(HS)和万盛煤(WS)为研究对象,分别讨论了当石灰石作固硫剂时钙硫比、温度等因素对固硫效率的影响;运用XRD测试手段,研究了不同脱硫条件对其灰渣产物矿相组成的影响规律,并利用CaO-Al₂O₃-SiO₂三元相图进行分析,从而初步揭示出煤燃烧脱硫过程中无机矿物质间的转化行为.实验表明:燃烧温度和钙硫比对固硫率及灰渣产物的矿相组成都具有很重要的影响.升高温度或提高Ca/S,能明显促进CaO与煤粉中无机成分间的固相反应,利于C₄AF、C₂AS、β-C₂S等矿物的形成,但大于1050℃后易使硬石膏发生分解,而引起固硫率下降.固硫产物中含硫矿物的形式与含量决定了不同温度下固硫效率.本实验中,石灰石对合山煤的最佳固硫条件为Ca/S＝2～3,t=850～900℃,此时固硫率高达90%左右.     

燃煤固硫剂的燃烧特性及动力学研究

以太原烟煤为研究对象,考察电石渣、赤泥单独作主固硫剂时固硫率的差异,结果表明,电石渣较赤泥好。并以电石渣为主固硫剂,比较4种单一助剂对固硫效果的影响,其中添加助剂C为8%时固硫效率提高的幅度最大,高达15%。以电石渣、电石渣+赤泥复配为主固硫剂,添加正交试验所确定的最佳助剂配比,均不同程度的提高了固硫效率,固硫率分别为73.77%、64.87%。最后利用热重分析仪考察了不同固硫剂对固硫效果的影响,重点从煤样的燃烧特性和动力学参数进行研究。研究结果表明:添加不同主固硫剂和助剂的煤样其热重曲线的趋势走向与原煤基本一致。添加固硫剂后着火点并没有太大的变化,燃烧过程均变为两段燃烧,且第二段燃烧均在较高温度下,燃烬温度较高,燃烬时间明显延长。从动力学角度分析,在低温区域内,不管掺入何种固硫剂其活化能均比原煤低温段的活化能明显降低,说明固硫剂的加入使反应向着有利的方向进行。     

型煤复合固硫剂硫化反应特性的试验研究

介绍复合固硫剂改善型煤固流效率的试验研究结果。在钙基固硫剂中添加合适的工业废弃物或化学物质，可以有效提高型煤燃烧中的固流效率。     

链条炉掺烧固硫的试验研究

在工况运行的２０ｔ／ｈ链条炉中进行了掺烧固硫剂来实现炉内固硫的生产试验，试验中研究了固硫剂的粒度，掺烧比等因素对固硫效率的影响。结果表明：在实际运行的链条炉中，根据燃烧含硫量的大小，掺烧适当比例（５～１０％）的ＨＵＮ１＃固硫剂，炉内固硫效率可达５０％，不影响锅炉出力，具有节煤效果。     

探讨煤炭固硫试验的影响因素

本文针对固硫试验中影响固硫效率的固硫剂添加量、助剂添加量、粉煤粒度、固硫温度四个因素进行了探讨,找到对于固定煤种其四个因素的变化趋势。     

使用添加剂调质钙基脱硫剂的机理概述

从干法固硫气扩散及气固反应角度回顾了添加剂对钙基脱硫剂调质作用的有关研究情况,指出目前该技术在研究以及工业应用中存在的一些关键问题,并讨论该技术的发展趋势。     

添加剂CeO_2对煤粉燃烧中钙基固硫的影响

针对内蒙古某火电厂用煤,以CaCO3为固硫剂,CeO2为固硫添加剂,进行了箱式电阻炉定温固硫实验,分析了温度、钙硫比、添加剂CeO2对燃煤固硫率的影响;热重法分析了固硫添加剂CeO2对煤炭燃烧性能的影响。结果表明:加入CeO2低温下(850℃、950℃)促进了燃煤固硫,提高了燃煤固硫率,而在高温下(1 050℃),催化作用导致固硫剂表面孔隙迅速堵塞,降低产物层扩散控制阶段反应速率,抑制了固硫过程的进行;CeO2催化了煤炭挥发份和固定碳的燃烧,降低了固硫煤着火点温度和燃尽温度,改善了煤的燃烧性能;揭示了添加剂CeO2催化固硫和催化燃烧的作用机理。     

碱性固硫剂的固硫效果分析

本文描述了各种碱性氧化物固硫效果选择实验结果,论述了煤种,燃烧温度、钙/硫比、Fe_2O_3对固硫效果的影响。     

多环芳烃类有机污染土作为水泥生料的热解析实验

采集首钢焦化车间周边土壤,分别进行了TG曲线、素土热处理及生料热处理实验,结果表明:所取土壤中含有多种PAHs类有机污染物,多环芳烃总含量约156.39 mg/kg。PAHs污染土在低于850℃条件下,失重可分为失水、有机物分解及无机碳酸盐分解三个阶段。随着加热温度的增加,素土中的总PAHs去除率升高。将污染土替代水泥硅质原料配制水泥生料,经300℃处理,污染土中PAHs除了萘、苊、二氢苊及蒽外,其他有机物均有残留,说明水泥生料对污染物有一定的吸附作用。600℃处理后,除少量菲残留外,其余有机物基本没有残留。因此,PAHs进入水泥窑协同处置,尤其要考虑生料磨及二级悬浮预热器的烟气中污染物含量。     

水泥窑共处置过程中水泥生料对Pb与Cd的吸附/冷凝特性

为了研究水泥窑共处置过程中水泥生料对Pb、Cd的吸附/冷凝特性,采用氮吸附仪和SEM(场发射扫描电镜)对水泥生料的基本物理性质(比表面积、孔径和微观表面积)进行研究;同时,利用小型试验装置对重金属Pb、Cd的氧化物(PbO、CdO)展开了吸附/冷凝研究. 结果表明:水泥生料的比表面积(2.49 m2/g)较小,微观表面结构致密无孔,因此,在水泥窑共处置过程中水泥生料对重金属的吸附/冷凝作用以冷凝为主. 进入控温立式炉的重金属可分为三部分:①冷凝在管壁上,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的67%～72%、58%～65%;②吸附/冷凝在水泥生料上,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的13%～17%、16%～21%;③随烟气释放到空气中,其中Pb、Cd分别占各自入炉总量的10%～18%、14%～26%. 水泥生料对Pb、Cd的吸附/冷凝特性均可用双常数方程拟合,线性拟合的相关系数均在0.95以上. 动力学方程拟合得到水泥生料对Pb、Cd的吸附/冷凝活化能,二者分别为5.827、6.050 kJ/mol,由此可预测水泥生料对Pb和Cd的吸附/冷凝量.      

水泥窑协同处置过程低温段铅和镉的吸附/冷凝动力学研究

对铅、镉两种重金属的氯化物(Pb Cl2、Cd Cl2)开展了吸附/冷凝实验研究。利用管式回转炉和控温立式炉联用装置研究了铅、镉在水泥生料上的吸附冷凝特性。结果表明:在水泥窑共处置的低温段水泥生料对重金属铅、镉的吸附冷凝作用主要以冷凝为主。进入吸附冷凝炉的重金属可以分为三部分,第一部分冷凝在管壁上,该部分Pb含量占进炉总铅的60%左右,Cd占进炉总镉的60%;第二部分吸附/冷凝在生料上,该部分Pb含量占总铅比例低于30%,Cd为20%~30%;第三部分随烟气释放到空气中,该部分Pb比例低于20%,Cd占10%左右。水泥生料对Pb、Cd的吸附冷凝量随时间的增加而增加,随温度的升高而降低。水泥生料对Pb、Cd的吸附冷凝特性可用双常数速率方程拟合,拟合效果较好,得到Pb的活化能为5.013 k J/mol,Cd的活化能为5.07 k J/mol。     

废弃混凝土对C_3S形成动力学的影响

废弃混凝土中石灰石的含量比较稳定,适合取代天然石灰石作为钙质原料配制水泥生料,并含有少量的SiO2,可以起部分硅质原料的作用。硬化的水泥浆体在高温下脱水形成氧化钙、氧化铝和氧化铁等氧化物,都是制造水泥所必须的氧化物。实验室利用20%和40%的废弃混凝土代替部分石灰石制备水泥熟料。研究了废弃混凝土对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响。用快速滴定法测定了不同熟料中f-CaO含量,根据文章提出CaO反应生成C3S的转化率,并用Amhenius公式计算了熟料中C3S形成反应的表观活化能。研究表明:废弃混凝土能改善生料的易烧性,并能降低熟料的烧成温度。     

焚烧飞灰水泥窑共处置过程As的迁移特征

为了明确焚烧飞灰水泥窑共处置过程中As的迁移特性,对大量国外工业水泥窑As的监测数据进行了统计分析,研究As或Cl输入总量对As迁移特性的影响.同时,采用CHEMKIN软件对水泥窑煅烧过程中As的物相进行热力学模拟,并使用水泥回转窑系统的简化模型讨论了窑灰循环对As迁移的影响.结果表明,焚烧飞灰中As的酸可提取态、可还...     

基于国内水泥生产现状的碳排放因子测算

水泥生产过程中碳排放因子的测算是计算水泥碳排放量的基础,为了准确测算我国水泥行业熟料煅烧阶段碳酸盐矿物分解释放CO2的碳排放因子,就需要对水泥生产线上相关样品做成分测定和综合分析.通过对国内近百条代表性较强的水泥生产线上的生料、熟料、水泥、石灰石、燃煤等样品进行钙、镁、烧失量、碳酸盐等化学成分的定量分析,并考虑新型干法窑和立窑两种生产工艺类型的差别,分析测算了基于国内水泥生产的工艺碳排放因子.结果表明:生料碳酸盐法测算碳排放因子的结果较熟料法的结果低约10kgCO2/tcl;不同窑型的碳排放因子存在明显差异,新型干法窑的碳排放因子多集中在500~520kgCO2/tcl,立窑碳排放因子多集中在480~500kgCO2/tcl;多数熟料含有少量碳酸盐.生料碳酸盐法不涉及燃煤灰分的化学成分,可以规避燃煤灰分成分的影响,测算碳排放因子采用生料碳酸盐法较准确,并且应基于不同窑型,同时考虑碳酸盐分解率问题.     

转炉钢渣配烧水泥熟料及其试生产

转炉钢渣配烧水泥熟料,可降低能耗和成本,提高水泥产量和质量,具有显著的经济效益和环境效益.本文介绍了钢渣配烧水泥熟料的理论依据、生料制备、熟料煅烧和熟料分析检验,以及试生产情况.     

用铬浸渣烧硅酸盐水泥解毒的可行性探讨

本文测定了经高温窑炉烧成的铬渣水泥的Cr~(6+)去除率,并从水泥混凝土实际使用情况出发,设计了毒性鉴别方法,分析了整块和破碎的铬渣水泥石水溶性Cr~(6+)的溶出量,观察了大气日晒条件下已还原铬的稳定性.结果表明,经水泥窑煅烧,铬渣水泥的Cr~(6+)去除率达90％以上;当水泥中总Cr_2O_3小于1％时,铬渣水泥石溶出的Cr~(6+)浓度不会超过污水排放标准;当总Cr_2O_3小于0.4％时,水泥石表面的Cr~(6+)溶出量不会超过饮用水标准.铬渣水泥中已被还原的铬在大气、日晒的长期作用下是稳定的.     

利用现代化回转窑水泥厂处理工业和城市生活垃圾

城市生活垃圾和工业垃圾的化学特性与水泥生产所用的原料和燃料基本相似。本文对在现代化回转窑水泥厂使用垃圾代替生产水泥的部分原料和燃料的可能性进行了探讨，并提出利用城市附近的水泥厂处理城市工业和生活垃圾的设想。水泥厂通过回收垃圾中的能源和原材料，可以成为保护环境和资源综合利用的重要环节。     

用蒸压法制备新型粉煤灰水泥的研究

以粉煤灰、石灰为主要原料，经混合料制备、成型、蒸压、低温焙烧、粉磨工艺制备的新型水泥既具有普通水泥的胶凝特性，又同时具有水化热低、后期强度高的特点，对过程工艺参数、物料配比对新型水泥的质量影响进行了研究，该工艺有望为粉煤灰在水泥行业的规模化利用提供技术支持。     

碳酸化对模拟废物水泥窑共处置产品中重金属浸出的影响

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料(重金属以一定的比例掺入水泥生料)并制备混凝土样品,研磨至粒径小于1mm,并使部分样品发生碳酸化作用.并分别对未碳酸化样品和碳酸化样品进行pH静态试验,研究了碳酸化作用对混凝土样品酸中和容量以及重金属(Cr,Ni,As,Cd和Pb)浸出行为的影响.结果表明,未碳酸化样品在碱性范围内(pH=7~12)酸中和容量较大,而碳酸化样品则在弱酸性范围内(pH=5~7)酸中和容量较大;碳酸化作用不影响混凝土中Cr、Ni、Cd、Pb的释放曲线的变化趋势,仅改变了浸出量最小值出现的pH值区间,但是碳酸化作用改变了混凝土中As的吸附相,使其释放曲线发生了明显的改变;碳酸化作用降低了混凝土中Cr、Ni、Cd、Pd的浸出量,但在较大pH范围内(pH=3~7和pH>11),增加了As的浸出量,因此,对混凝土中重金属溶出的安全性评价应重点关注As.