垃圾焚烧发电厂飞灰热处理过程中重金属挥发特性研究

发布时间：2017-08-19 02:22

  本文关键词：垃圾焚烧发电厂飞灰热处理过程中重金属挥发特性研究

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【摘要】：本文采用高温热处理方式去除垃圾焚烧飞灰中的重金属。为了研究最佳的热处理方案,收集了来自流化床垃圾焚烧发电厂和机械炉排炉垃圾焚烧发电厂的两种飞灰,首先详细了解两种飞灰的物理化学特性和重金属分布浸出特性。然后为了找出流化床飞灰最适宜有效的热分离条件,分别考虑了热处理温度、热处理停留时间、添加MgCl2、进气流速以及添加SiO2等对重金属挥发的影响。最后将两种焚烧飞灰按照不同的比例混合热处理,研究热处理后重金属的挥发特性。通过表征实验分析飞灰的特性发现,流化床焚烧飞灰粒径大于38μm的占90%以上,而炉排炉焚烧系统的飞灰粒径较细小,50%以上的飞灰粒径小于38μm。飞灰中的主要元素组成为Ca、Si、Al、Fe、Cl、S、K、Na和Mg,主要晶相化合物为:CaCO3、CaCl2、CaSO4、Ca(OH)2、SiO2、NaCl、KCl、Fe2O3等。飞灰中重金属的含量大小排列为ZnPbCuCrCd,且炉排炉飞灰中这些重金属的含量高于流化床飞灰中的含量。飞灰中重金属的浸出率整体较高,浸出率从大到小的排列为:ZnCdCuCrPb。流化床焚烧飞灰的热处理特性实验得出:当温度大于900℃,反应系统中Cl2含量充足,较长的热处理停留时间(约~1h),合适的进气流量下,重金属Cd、Pb、Cu和Zn均能达到较高的挥发。而本文实验条件下,Cr的挥发率均较低。两种飞灰按不同比例(10%、30%、50%)混合热处理特性实验得出:两种飞灰混合热处理可以有效的去除两种飞灰中的Pb,气氛的影响不大。对于Cu的挥发,在氧化气氛中受温度的影响最大,在惰性气氛中挥发受抑制,可以采用混合热处理的方式。Zn在惰性气氛下的挥发率高于氧化气氛,并且添加炉排炉焚烧飞灰可以有效的促进Zn的挥发。
【关键词】：垃圾焚烧飞灰 飞灰特性 热处理 重金属挥发
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM619
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-24
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 飞灰的性质及危害10-17
• 1.3 飞灰处理研究现状17-19
• 1.4 本文主要研究内容19-24
• 2 MSW焚烧电厂飞灰的特性分析24-38
• 2.1 引言24
• 2.2 飞灰样品24-26
• 2.3 飞灰特性分析方法26-27
• 2.4 结果与讨论27-36
• 2.5 本章小结36-38
• 3 流化床焚烧飞灰中重金属挥发特性研究38-51
• 3.1 引言38-39
• 3.2 实验装置与方法39-41
• 3.3 MgCl_2对重金属挥发的影响41-47
• 3.4 SiO_2和停留时间对重金属挥发的影响47-49
• 3.5 流速对重金属挥发特性的影响49-50
• 3.6 本章小结50-51
• 4 飞灰混合热处理过程中重金属的挥发特性51-62
• 4.1 引言51-52
• 4.2 样品分析与实验方法52-54
• 4.3 热处理后样品的灰成分变化54-56
• 4.4 氧化气氛下重金属的挥发56-59
• 4.5 惰性气氛下重金属的挥发59-60
• 4.6 本章小结60-62
• 5 全文总结及展望62-65
• 5.1 全文总结62-64
• 5.2 下一步工作建议64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-76
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文76

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