粉煤灰浆中碳酸钙沉淀反应动力学

利用设计的试验装置研究了燃煤电厂粉煤灰浆中碳酸钙沉淀反应动力学 .该试验装置可以有效地完成灰与水的瞬间混合 ,并通过设计的特殊真空取样装置完成灰浆的快速取样 .取样完成后 ,迅速通过离心、快速密闭过滤措施 ,实现灰与水的分离 ,从而终止体系中所发生的沉淀反应 ,制取清水样品供测试 .采用此法 ,首次以粉煤灰浆水相中的总无机碳含量为检测因子 ,直接测得了该体系中碳酸钙沉淀反应的动力学数据 .根据动力学数据特征 ,提出了能够表征该反应动力学规律的数学表达式 ,并经数学推导、计算机拟合求得了针对具体动力学数据的表达式参数 .     

燃煤电厂灰水pH值变化规律及其CO2调整理论分析

讨论了燃煤电厂水力除灰系统灰浆pH值变化规律.灰浆初始pH值受除尘器类型影响,干式除尘器远大于湿式除尘器；灰浆在输往灰场过程中,灰中游离氧化钙的溶出会使灰浆pH值不断上升；在灰场入口,灰浆pH值达到最高;水与灰在灰场中分离,并吸收空气中CO2,使水pH值下降,最后排出灰场.针对灰浆pH值变化规律和除灰系统的结构特点,从理论上论证了CO2投入点的选择依据及投加量的估算方法.     

中国燃煤电厂汞的物质流向与汞排放研究

为研究中国燃煤电厂中汞的去向,基于2010年中国各省份燃煤中的汞含量、燃煤消耗量、燃煤电厂大气污染控制设备的安装比例以及粉煤灰、脱硫石膏的二次利用方式,计算了我国燃煤电厂2010年向大气、水体、土壤中排放汞的量.2010年我国电厂燃煤共输入汞271.7t (147.1~403.6t).煤炭在电厂燃烧一次排放到大气中的汞为101.3t (44.0~167.1t),进入燃煤副产物、水体的汞分别为167.4t (84.3~266.3t),3.0t (1.2~5.0t).燃煤副产物二次利用过程向大气排放的汞为32.7t (12.5~56.1t),进入土壤中的汞为58.6t (33.6~103.9t),还有76.1t (30.3~108.6t)汞留在了产品中.结果表明,粉煤灰用于水泥生产和粉煤灰制砖是副产物向大气中二次排放的重要源,分别占总二次排放量的81.7%和15.3%.     

内蒙古煤炭放射性调查及分析

本文对呼包鄂三市3个燃煤电厂、14个煤矿和2个煤炭市场的煤炭、煤矸石、炉渣和粉煤灰进行环境γ吸收剂量率监测和放射性核素分析。测量结果表明,鄂尔多斯铀矿区周围采集的样品中放射性核素含量与天然放射性水平处于同一水平;本次采集的所有样品均不纳入伴生放射性污染源;燃煤电厂中炉渣和粉煤灰中放射性核素含量燃烧后发生富集;三个电厂粉煤灰内外照射值,除了托县电厂粉煤灰外照射略高于标准外,其余均低于国家标准。     

电厂粉煤灰资源化利用特性与途径研究

粉煤灰是燃煤发电过程中产生的一种固态废弃物，富含硅、铝、钙等元素的氧化物和一些微量元素，可用于生产建筑材料、筑路、制作肥料、改良土壤、处理工业废水等领域。本文根据国内外粉煤灰综合利用现状，研究介绍了电厂粉煤灰的资源化利用特性、途径及其发展趋势。     

燃煤电厂固体废弃物综合利用研究

为研究燃煤电厂的固体废弃物在自然条件下的胶结反应及其规律,以利于提高资源综合利用效率、降低污染物排放总量,以燃煤电厂的固体废弃物脱硫石膏、粉煤灰、炉渣为主要原料,在适量添加石灰、水泥及外加剂等的条件下,经配比、搅拌、养护等工序配制胶结材料,并对其抗压特性进行检测;运用国L9(34)正交试验设计方法,研究了3种固体废弃物在自然状态下的胶结反应.结果表明,胶结材料的最优配合比为A2B3C2试验方案,即要获得最优的抗压强度时,脱硫石膏和粉煤灰的最佳配比为3:7,石灰+水泥的添加量为15%,炉渣的添加量35%.     

重庆市燃煤电厂汞排放特征及排放量

以重庆市两种锅炉类型[循环流化床锅炉(CFB)和煤粉炉(PC)]的4个燃煤电厂为研究对象,分析不同规模电厂输入输出物料汞含量,探讨电厂中汞的来源和去向,研究重庆市典型燃煤电厂汞的排放特征,估算其大气汞排放量和排放因子.结果表明,4个电厂的汞主要来源为煤,入炉煤汞含量为(80.77±6.39)~(266.83±4.71)μg·kg-1.4个电厂排放的汞主要进入了固体废物,其中,CFB电厂中汞的去向主要是粉煤灰,而PC电厂汞的去向主要是脱硫石膏和粉煤灰.4个电厂的汞脱除率为72.89%~96.05%,CFB电厂高于PC电厂.4个电厂的大气汞排放因子(EF电、EF煤)分别为4.66~29.47μg·(k W·h)-1和8.55~71.77 mg·t-1,大气汞排放量为6.13~429.17 g·d-1.燃煤电厂的汞排放与煤中汞含量、锅炉类型、发电负荷、污控设备等因素有关.为控制电厂汞排放,需改善燃煤机组的能效,提高烟气净化设备的除汞效率,加强燃煤电厂的固体废物利用监管.     

粉煤灰的综合利用研究

粉煤灰是燃煤电厂从烧煤粉锅炉烟气中收集的微细粉粒。由于它是一种具有火山灰活性的粒状材料 ,可以开发与利用。在对粉煤灰特征及其危害分析的基础上 ,提出了综合利用粉煤灰的战略思路 ,介绍了粉煤灰在混凝土建材制品中、在吸附烟气中低浓度SO2 和废水处理等方面的综合利用情况。     

四川省燃煤电厂粉煤灰制建材的辐射影响预断评价

本文根据四川省八大燃煤电厂粉煤灰的天然辐射水平,使用KarPov及UNSCEAR报告提供的方法,估算了全省八大电厂粉煤灰所制建材给居民带来的附加辐射剂量(0.3～1.6mSv/a),推算出全省各大电厂粉煤灰在建材中满足国家放射标准的最大允许掺和量(54％～100％)。     

用粉煤灰吸附、净化电厂含金污水

燃煤电厂每天都要排出大量的粉煤灰,如不妥善处理,必然对环境造成污染。目前,国内创造了不少综合利用粉煤灰的好经验,例如粉煤灰制建筑材料,粉煤灰选铁、选煤等,都取得了可喜的成果。我厂在“双增双节”活动中,提出了二次利用粉煤灰的设想,即:先用     

飞灰和废大理石烟气脱硫的传质反应研究

在双搅拌釜上实验测定了飞灰和废大理石浆液的脱硫率η及pH值随过程时间t的变化关系,计算了不同t时的传质速率Nm、液膜传质系数kL、气相总传质系数KG、气膜传质系数kG、传质系数之比KG/kG以及反应增强因子E等,并分析了飞灰和废大理石脱硫的传质-反应过程.实验和计算结果表明,当进口SO2体积分数为4000×10-6时,飞灰和大理石浆液脱硫均受液相阻力控制;pH值越低,KG/kG就越小,液相阻力控制也就越明显,在pH＝4.5时,液相阻力占总阻力的90%; pH值越高,E就越大,化学反应对传质的影响也就越明显;pH＝6时飞灰浆液具有与大理石浆液相近的脱硫率,达70%左右.     

粉煤灰增强超声/H2O2降解左氧氟沙星的实验研究

研究粉煤灰对超声/H2O2体系降解左氧氟沙星的增强效果,考察了粉煤灰添加量、H2O2浓度、溶液初始pH值、左氧氟沙星初始浓度等对降解效果的影响.结果表明,与单独超声,H2O2氧化,超声/H2O2,超声/粉煤灰,粉煤灰/H2O2氧化相比,粉煤灰有效增强了超声/H2O2体系对左氧氟沙星的降解,降解反应符合一级反应动力学.粉煤灰添加量为1.5g/L,H2O2浓度为15.0mmol/L,pH=7.16,超声功率325W,左氧氟沙星初始浓度20mg/L,反应160min,左氧氟沙星的去除率达到99.12%,TOC去除率为17.37 %.利用荧光探针法对不同体系产生的·OH浓度进行了分析比较,粉煤灰作为非均相催化剂,主要在于发生类Fenton反应.采用HPLC/MS/MS方法对3种反应产物进行了分析,结果表明左氧氟沙星主要是通过喹诺酮环失去-C2,哌嗪环去亚甲基化以及·OH进攻喹诺酮环发生降解.     

稻壳灰中温热处理稳固化垃圾飞灰重金属

利用稻壳灰与某垃圾电厂产生的飞灰为原料,对飞灰和稻壳灰与飞灰的混合物进行中温热处理,探究热处理工艺参数对稻壳灰稳固化垃圾飞灰重金属的影响.在一定温度范围内,反应主要产物为CSSF（即Ca₁₀（SiO₄）₃（SO₄）₃F₂）、Ca₃SiO₅等硅酸盐结晶相,这些物质会包覆重金属,同时,飞灰重金属Pb、Zn、Cu、Cd中相对不稳定的酸溶态和可还原态向更稳定的可氧化态或残渣态转变,使Pb、Zn、Cu、Cd的浸出浓度显著降低;热处理时间延长,稻壳灰添加量增加,会使热处理样中硅酸盐种类增多,结晶度提高,导致重金属的浸出浓度逐渐降低;稻壳灰添加量在2%~4%范围内,经中温热处理样品的重金属浸出浓度较低,添加量过高时（超过6%时）,重金属浸出浓度逐渐升高.     

生活垃圾焚烧飞灰的加速碳酸化处理

针对垃圾焚烧飞灰中钙及两性重金属含量高的特点,在高液固比(10:1)条件下对焚烧飞灰进行加速碳酸化处理以改善飞灰的理化特性.采用XRD、SEM、压汞分析以及硫酸硝酸毒性浸出方法,对加速碳酸化处理后飞灰的晶相、形貌、孔隙特征及重金属(Pb、Cu、Zn、Cd、Ni、Cr)浸出特性进行了研究.结果表明,加速碳酸化处理后飞灰中的CaClOH峰消失,而CaCO3的峰增加,且强度增加.加速碳酸化处理可以有效降低焚烧飞灰的pH值, Pb、Cu、Zn和Ni的浸出分别减少了99.7%、93.9%、90.6%和27.8%,而Cr的浸出浓度增加了29.7%.     

稳定化飞灰填埋场渗滤液产量预测

以南方某稳定化飞灰填埋场为研究对象,通过钻孔获取了新鲜、1、3、6和11个月等5个龄期的试样,并在实验室开展了颗粒分析、含水量、持水量等测试.不均匀系数Cu > 5,曲率系数Cc<1,属于级配不良土,容易形成优势流通道.含水量介于18.6%~46.4%之间,随埋深的增大而减小,随龄期的增长而增大.持水量介于15.0%~52.4%之间,随上覆应力的增大而减小,随龄期的增长而增大,由此建立了持水量计算模型.对于相同龄期和埋深的稳定化飞灰,其含水量要低于持水量2.6%~13.7%,这表明稳定化飞灰整体上未达到持水量状态,由此推测底部导排层收集到的渗滤液主要由雨水入渗后经过稳定化飞灰体内优势通道而进入导排层.在此基础上,建立了考虑填埋进程、降雨入渗量、优势流通道、稳定化飞灰产/吸水量等因素的填埋场渗滤液产量预测模型,并利用现场记录数据对模型进行了参数率定.模型分析结果表明,填埋场开始运营后的9个月内,渗滤液主要来源于降雨入渗量和运输车辆冲洗水量,分别占比约48%和52%.当稳定化飞灰体内优势流通道占总孔隙的比例从0%增至20%,导排层收集到的渗滤液量占渗滤液总收集量的比例从0增至34.1%.因此,建议对稳定化飞灰进行充分压实后再填埋,以减少优势流现象的发生,同时改用节水型车辆冲洗装置,最终降低渗滤液总产量.上述研究成果能够为我国类似稳定化飞灰填埋场中导排系统、调节池等的设计提供重要参考.     

水热法协同处置不同垃圾焚烧炉飞灰及其机理

生活垃圾焚烧飞灰富含重金属且极易浸出对环境造成污染.通过研究流化床飞灰和炉排炉飞灰的理化特性,将流化床飞灰作为硅铝源,将炉排炉飞灰作为碱激发剂,在无添加剂条件下水热合成水钙铝榴石和雪硅钙石,从而将重金属稳定在晶体中.借助SEM图像分析水热合成机理,以雪硅钙石的晶体结构解释其吸附重金属机理.水热反应后液相中几乎不存在重金属,用重金属浸出率对飞灰浸出毒性进行量化评估,水热反应后的飞灰重金属浸出率相比流化床飞灰均有明显的降低,当水热反应添加的流化床飞灰与炉排炉飞灰的质量比为7：3时,水热后的Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的浸出率最低,浸出率分别为0.073%、0.006%、0.107%、0.006%、0.326%.     

响应面优化制备粉煤灰基PASC混凝剂性能与表征

研究了以粉煤灰为原料制备聚硅氯化铝（PASC）混凝剂的影响因素、产品性能和微观结构.选取A（碱化度）、B（n（Si）：n（Al））、C（聚合温度）和D（反应时间）对混凝高岭土模拟废水后透光率进行四因素三水平响应面实验.最终优化方案为：A为1.18,B为5.64,C为47.40℃,D为2.48h,透光率预测值达86.58%,验证试验均值相对误差仅为0.18%,模型相关系数为0.9984,表明RSM优化模型可靠.混凝剂性能随投加量增加而不断增加,最终趋于稳定;随废水pH值增大呈现先增大后减小的趋势.XRD分析PASC主要物相为氯化钠,非晶态衍射峰形成预示着浸出液和聚硅酸加碱聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al³⁺及其水解产物间络合形成了金属-OH等非离子键;SEM显示产品为高聚集度和枝化度的空间网状结构.     

脱硝副产物硫酸氢铵在飞灰表面沉积与演化特性

空预器堵塞常来源于脱硝副产物硫酸氢铵（ABS）与飞灰的共沉积,通过模拟空预器内温度场,探究ABS与飞灰共存条件下的沉积与演化特性,以期为空预器堵塞防治提供指导.飞灰对烟气中生成的ABS存在捕集和吸附作用,提高了ABS沉积速率与初始生成温度.在100 μL/L SO₃与50 μL/L NH₃条件下,ABS的初始沉积温度在240~270℃之间.高温段反应篮内无明显的ABS液滴存在,飞灰存在结块现象;低温段反应篮壁面出现少量小液滴,飞灰呈现大颗粒状.ABS沉积将导致飞灰颗粒的积聚和粘附,并在飞灰表面转化为分解温度较高的各种硫酸盐类物质.与低温段硫酸滴在飞灰上演化形成的硫酸盐相比,ABS转化形成的硫酸盐具有较低的相对分解温度.