燃煤电厂异相凝并飞灰重金属淋滤特性
发布时间：2021-06-21 19:29
采集了燃煤电厂的异相凝并后飞灰,分析了其物理化学特性。并通过淋滤实验研究了飞灰中重金属As、Se、Pb的环境稳定性。结果表明,凝并飞灰的粒径峰值为138.04μm,而粉煤灰为60.26μm;凝并后细颗粒凝聚成了较大的颗粒;凝并飞灰中重金属As、Se、Pb含量均高于同工况下粉煤灰中的含量,且后序脱硫环节所产生石膏中重金属的含量有所下降;批淋滤实验研究结果表明,凝并飞灰中的重金属浸出能力受淋滤液的pH值影响较大,温和环境和碱性条件抑制了As的浸出,酸性和碱性条件抑制了Se的浸出,而碱性条件抑制了Pb的浸出。柱淋滤实验研究结果表明,在酸性溶液和水溶液中,凝并飞灰的重金属浸出能力均受到了抑制。
【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
样品的粒径分布
凝并飞灰的微观形貌见图2。煤粉炉产生的粉煤灰颗粒基本以小球居多[19],在图2(a)可观察到粉煤灰以规则球形小颗粒为主,颗粒物较细且松散堆积在一起,没有凝结效果。图2(b)中发现,凝并飞灰中大部分粒径不足1 μm的细颗粒通过凝并剂的黏结作用和较大的颗粒凝聚在一起,形成了粒径更大的颗粒。大颗粒物表面有膜状结构,其为凝并工艺引入的凝并剂,部分小颗粒通过凝并剂黏连在较大颗粒上,还有部分小颗粒被凝并剂完全包裹固定在了几个颗粒物之间。总之,凝并飞灰中细小颗粒物和较大颗粒物共同凝结成了粒径更大的颗粒物,电子显微照片和粒度分析的结果都符合上述分析。2.3 飞灰化学组成及重金属含量
飞灰的重金属批淋滤实验研究结果见图3。As在温和(PW)和强酸(AC, pH=2)、强碱(BA, pH=13)等三种环境中的浸出能力并无明显差异。在强酸环境AC中,HAFA浸出As为1.4 μg/L,而FA浸出As为0.9 μg/L;在强碱BA (pH=13)中HAFA浸出As为1.1 μg/L,FA浸出As为1.5 μg/L;水溶液PW中HAFA浸出As为1.0 μg/L,FA浸出As为1.2 μg/L。AC中HAFA浸出As较高是因为高浓度H+对于凝并剂产生了破坏,并在不断振荡的条件下使得HAFA中吸附的气相As发生了逃逸。对比三种环境,As 更容易在BA中浸出,这是因OH-的增加减少了FA中矿物元素钙、铝的二次沉淀现象[23],二次沉淀会裹挟As使得迁移到液相中的As再次固定到新生不定形矿物中。As的浸出均没有超过地下水三级水质标准 (A ≤0.01 mg/L)。AC中HAFA比FA浸出Se能力稍弱, PW中HAFA比FA浸出Se能力强, BA中HAFA的Se浸出能力明显比FA弱。在AC (pH=2)中HAFA浸出Se为282 μg/L,而FA浸出Se为308 μg/L;在BA (pH=13)中HAFA浸出Se为388 μg/L,FA浸出As为523 μg/L;PW中HAFA浸出Se为358 μg/L,FA浸出Se为275 μg/L。与As不同,Se更容易迁移到液相中,因中国水质标准更为严格所有浸出浓度超过了地下水三级水质标准 (Se ≤0.01 mg/L),但低于EPA限值 (Se ≤1 mg/L)。Se 也表现出在BA中更易浸出的特性,与As有相似的二次沉淀现象。在PW中HAFA比FA更容易浸出Se,原因是持续的振荡使HAFA中凝并剂部分溶解,富集Se的细颗粒脱离凝并剂的裹挟而暴露在溶液中,温和的水溶液PW对Se的二次沉淀影响较小,因此,HAFA比FA浸出了更多的Se。
【参考文献】：
期刊论文
[1]300MW燃煤电站化学团聚强化飞灰细颗粒物排放控制的研究[J]. 郭沂权,赵永椿,李高磊,张军营. 中国电机工程学报. 2019(03)
[2]50MW燃煤电站锅炉细颗粒物化学团聚示范工程试验研究[J]. 郭沂权,张军营,赵永椿,王少龙,江城,郑楚光. 中国电机工程学报. 2016(S1)
[3]化学团聚促进电除尘脱除烟气中PM2.5和SO3[J]. 胡斌,刘勇,杨春敏,侯大伟,袁竹林,杨林军. 化工学报. 2016(09)
[4]燃煤灰渣中砷的连续柱淋滤特性及表生运移作用初探[J]. 傅丛,白向飞,连进京. 煤质技术. 2016(02)
[5]PM2.5 in China:Measurements,sources,visibility and health effects,and mitigation[J]. David Y.H.Pui,Sheng-Chieh Chen,Zhili Zuo. Particuology. 2014(02)
[6]化学团聚促进燃煤细颗粒物脱除的试验研究[J]. 赵汶,刘勇,鲍静静,耿俊峰,杨林军. 中国电机工程学报. 2013(20)
[7]黄原胶对水中铅离子吸附性能研究[J]. 李一鸣,宋营营,潘永萍,宋慧凯,杨斌,包木太. 环境科学与技术. 2011(S1)
[8]循环流化床锅炉固硫灰与煤粉锅炉粉煤灰的比较研究[J]. 黄叶,钱觉时,王智,张志伟. 粉煤灰综合利用. 2009(03)
[9]燃煤锅炉粉煤灰中典型痕量金属元素淋滤特性研究[J]. 龚勋,郝炜,张丹,李琳,乔瑜,姚洪,徐明厚. 工程热物理学报. 2009(01)
[10]燃煤超细颗粒物团聚促进机制的实验研究[J]. 赵永椿,张军营,魏凤,陈俊,郑楚光. 化工学报. 2007(11)
本文编号：3241270
【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
样品的粒径分布
凝并飞灰的微观形貌见图2。煤粉炉产生的粉煤灰颗粒基本以小球居多[19],在图2(a)可观察到粉煤灰以规则球形小颗粒为主,颗粒物较细且松散堆积在一起,没有凝结效果。图2(b)中发现,凝并飞灰中大部分粒径不足1 μm的细颗粒通过凝并剂的黏结作用和较大的颗粒凝聚在一起,形成了粒径更大的颗粒。大颗粒物表面有膜状结构,其为凝并工艺引入的凝并剂,部分小颗粒通过凝并剂黏连在较大颗粒上,还有部分小颗粒被凝并剂完全包裹固定在了几个颗粒物之间。总之,凝并飞灰中细小颗粒物和较大颗粒物共同凝结成了粒径更大的颗粒物,电子显微照片和粒度分析的结果都符合上述分析。2.3 飞灰化学组成及重金属含量
飞灰的重金属批淋滤实验研究结果见图3。As在温和(PW)和强酸(AC, pH=2)、强碱(BA, pH=13)等三种环境中的浸出能力并无明显差异。在强酸环境AC中,HAFA浸出As为1.4 μg/L,而FA浸出As为0.9 μg/L;在强碱BA (pH=13)中HAFA浸出As为1.1 μg/L,FA浸出As为1.5 μg/L;水溶液PW中HAFA浸出As为1.0 μg/L,FA浸出As为1.2 μg/L。AC中HAFA浸出As较高是因为高浓度H+对于凝并剂产生了破坏,并在不断振荡的条件下使得HAFA中吸附的气相As发生了逃逸。对比三种环境,As 更容易在BA中浸出,这是因OH-的增加减少了FA中矿物元素钙、铝的二次沉淀现象[23],二次沉淀会裹挟As使得迁移到液相中的As再次固定到新生不定形矿物中。As的浸出均没有超过地下水三级水质标准 (A ≤0.01 mg/L)。AC中HAFA比FA浸出Se能力稍弱, PW中HAFA比FA浸出Se能力强, BA中HAFA的Se浸出能力明显比FA弱。在AC (pH=2)中HAFA浸出Se为282 μg/L,而FA浸出Se为308 μg/L;在BA (pH=13)中HAFA浸出Se为388 μg/L,FA浸出As为523 μg/L;PW中HAFA浸出Se为358 μg/L,FA浸出Se为275 μg/L。与As不同,Se更容易迁移到液相中,因中国水质标准更为严格所有浸出浓度超过了地下水三级水质标准 (Se ≤0.01 mg/L),但低于EPA限值 (Se ≤1 mg/L)。Se 也表现出在BA中更易浸出的特性,与As有相似的二次沉淀现象。在PW中HAFA比FA更容易浸出Se,原因是持续的振荡使HAFA中凝并剂部分溶解,富集Se的细颗粒脱离凝并剂的裹挟而暴露在溶液中,温和的水溶液PW对Se的二次沉淀影响较小,因此,HAFA比FA浸出了更多的Se。
【参考文献】：
期刊论文
[1]300MW燃煤电站化学团聚强化飞灰细颗粒物排放控制的研究[J]. 郭沂权,赵永椿,李高磊,张军营. 中国电机工程学报. 2019(03)
[2]50MW燃煤电站锅炉细颗粒物化学团聚示范工程试验研究[J]. 郭沂权,张军营,赵永椿,王少龙,江城,郑楚光. 中国电机工程学报. 2016(S1)
[3]化学团聚促进电除尘脱除烟气中PM2.5和SO3[J]. 胡斌,刘勇,杨春敏,侯大伟,袁竹林,杨林军. 化工学报. 2016(09)
[4]燃煤灰渣中砷的连续柱淋滤特性及表生运移作用初探[J]. 傅丛,白向飞,连进京. 煤质技术. 2016(02)
[5]PM2.5 in China:Measurements,sources,visibility and health effects,and mitigation[J]. David Y.H.Pui,Sheng-Chieh Chen,Zhili Zuo. Particuology. 2014(02)
[6]化学团聚促进燃煤细颗粒物脱除的试验研究[J]. 赵汶,刘勇,鲍静静,耿俊峰,杨林军. 中国电机工程学报. 2013(20)
[7]黄原胶对水中铅离子吸附性能研究[J]. 李一鸣,宋营营,潘永萍,宋慧凯,杨斌,包木太. 环境科学与技术. 2011(S1)
[8]循环流化床锅炉固硫灰与煤粉锅炉粉煤灰的比较研究[J]. 黄叶,钱觉时,王智,张志伟. 粉煤灰综合利用. 2009(03)
[9]燃煤锅炉粉煤灰中典型痕量金属元素淋滤特性研究[J]. 龚勋,郝炜,张丹,李琳,乔瑜,姚洪,徐明厚. 工程热物理学报. 2009(01)
[10]燃煤超细颗粒物团聚促进机制的实验研究[J]. 赵永椿,张军营,魏凤,陈俊,郑楚光. 化工学报. 2007(11)
本文编号：3241270
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