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CaSO3,而CaSO3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CaSO3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CaSO3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CaSO3进行氧化改性2 h,效果依次为:MnO2 > Fe2O3 > 不掺催化剂 > V2O5,且CaSO3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,CaSO3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CaSO3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....     

脱硫灰处理生命周期环境影响评价

随着半干法烟气脱硫技术的普及,其副产物脱硫灰的产量亦日益增加.大量堆存的脱硫灰导致了土地占用、环境污染等问题.氧化和填埋是半干法烟气脱硫灰主要的处理方式,采用生命周期评价(LCA)理论,对脱硫灰氧化和填埋处理进行清单分析,定量评价两种处理方式产生的环境影响和经济效益.结果表明,填埋处理环境代价虽低于脱硫灰氧化处理,但综...     

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CaSO3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。     

利用烧结脱硫灰制备胶凝材料的研究

研究了烧结烟气半干法脱硫灰复掺矿渣、钢渣,辅之外加剂,制备胶凝材料的可行性。结果表明,采用改性脱硫灰（GXTLH）、钢渣、矿渣及水泥熟料再混磨制备的复合胶凝材料,具有良好的安定性等水化性能和力学性能;当GXTLH 掺入量为20%、CFII 1.5%、减水剂0.5%及水泥熟料23%时,矿渣掺量在12%～44%、钢渣掺量11%～44%之间制备的胶凝材料初凝时间、终凝时间、力学性能满足GB13592-92《钢渣矿渣水泥标准》;矿渣与钢渣比、水泥熟料及外加剂等掺量一定,GXTLH掺量超过30%时,GXTLH胶凝材料的抗压抗折强度均有所下降。     

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。     

页岩气井油基钻屑固化处理技术

针对页岩气井油基钻屑安全处置的难题,采用无机胶凝材料辅以界面改性剂KX对其进行了固化处理,考察了PC32.5水泥、粉煤灰和活性增强材料对固化效果的综合影响,利用X射线衍射仪、扫描电镜和压汞仪等测试技术,探索了固化材料对油基钻屑的固化机制。结果表明：水泥、粉煤灰和活性增强材料对14 d无侧限抗压强度线性效应显著,水泥和粉煤灰、水泥和活性增强材料对14 d无侧限抗压强度交互作用显著;得出了固化材料CS在14 d的最佳质量比。确定了油基钻屑固化配方为：油基钻屑+20%CS+2.2%KX,处理后油基钻屑固化体7 d无侧限抗压强度为960 kPa,浸出液成分达到国家《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）I级要求。同时处理后油基钻屑固化体中生成了C-S-H凝胶和少量AFt,使其结构更为致密,降低了固化体中污染物的浸出。     

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。     

不同级配垃圾焚烧底渣固化市政污泥工程特性分析

开展了（炉排炉和流化床炉）两种垃圾焚烧底渣与固化剂共同作用下固化市政污泥的工程特性研究。分析了两种底渣化学成份及物理级配上的差异,重点考察了在密封养护情况下,测定了不同底渣固化体的含水率、pH值、无侧限抗压强度及28d渗透系数等工程特性指标。研究结果表明：相同含量的两种底渣固化体含水率及pH相同,且含水率随底渣含量增加而降低,而pH值随底渣含量增加而增加;随着底渣含量增加,级配良好的炉排炉底渣固化体强度比级配不良的流化床底渣固化体强度从高8 kPa增加到30 kPa;受底渣级配的影响,炉排炉底渣固化体渗透系数随底渣含量增加而增大,而流化床底渣固化体渗透系数基本不变。级配良好的炉排炉底渣固化体工程特性优于级配不良的流化床底渣固化体,具有更强的骨架作用。研究成果为污泥及垃圾焚烧底渣填埋处置提供了科学借鉴。     

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。