燃煤电站典型固废中汞形态分析方法
发布时间：2021-04-12 05:49
近年来,大气汞污染问题日益严重,已成为一个全球性环境问题。中国是世界上第一大煤生产国和消费国,因此燃煤飞灰、脱硫石膏和炉渣等燃煤副产物的排放量也会非常大,这些燃煤固体废弃物资源化利用方式包括建材、冶金、环保、农业等领域,综合利用率高,但其在加热或者降雨过程中存在浸出和再释放的风险,特别是在建材行业中,常常需要对材料进行煅烧,这就意味着,在热处理过程中,富集于燃煤飞灰中的汞不可避免地发生赋存状态的变化。因此,需要建立一种分析方法来更加清楚地了解燃煤固废中汞形态。本研究主要建立了一种适用于分析燃煤电厂副产物中汞化合物的形态的装置。本研究建立了一种新的分析燃煤固废中汞形态的新分析方法,即程序升温热解-原子荧光光谱联用系统分析燃煤固废汞形态的方法,此方法主要包括气路单元、热解单元、原子荧光分析检测单元和数据采集处理单元组成的装置。本研究的创新性在于系统研究了四种固体基质（粉煤灰、石英砂和脱硫石膏、无水硫酸钙）,分别总结了四种固体基质中汞化合物的温度,总结出适合于分析燃煤固废中汞形态的基质,即无汞的粉煤灰和脱硫石膏。本研究继续优化装置,得出气体流量为600ml/min、热解单元温度为800°C。...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脱硫石膏年产量
程序升温热解-原子荧光光谱联用系统主要包括四个单元（气路单元、热解单元、原子荧光分析检测单元和数据采集处理单元），具体包括管式炉（程序升温炉和恒温炉）、原子荧光光谱仪、气体流量计、色谱数据工站、氮气、氩气等。本实验装置需要串联两台管式电阻炉串联，程序升温炉以一定的加热速率对样品进行程序升温，恒温炉需固定保持在某温度，为了防止热解过程中可能析出的汞化合物在下游管路上的吸附和沉积，在管式电阻炉末端缠绕加热丝，并保持一定的温度，从而将可能存在的汞化合物转化为气态单质汞。采用原子荧光光谱仪和管式加热炉建立了组合体系，以程序升温热解法对粉煤灰、脱硫石膏、石英砂和无水硫酸钙进行实验研究，研究了加热过程中不同形态汞化合物的热解释放特续表 2-1仪器名称 生产厂家 型号气体流量计 － －加热带 河北省保定市 －瑞利原子荧光光谱仪 北京瑞利分析仪器有限公司 AFS-8220冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有?
图 3-2.不同基质的汞化合物热解温度曲线（注：（a）（b）是以粉煤灰为基质的汞化合物热解温度曲线；（c）（d）是以脱硫石膏为基质的汞化合物热解温度曲线）由表 3-4、图 3-2 可知，不同固体基质中相同汞化合物形态热解温度是不相同，同一种汞化合物在不同基质中汞形态不相同，Lopez-Anton 等[70, 76]研究分析得出黑色硫化汞在石英砂基质中在 200 和 250°C 时呈现两个小峰，而在粉煤灰基质中它只呈现出一个小峰；氧化汞在粉煤灰基质中的温度间隔比石英砂基质中的氧化汞温度范围更宽，且最高峰温度出现在较低温度下，得出氧化汞的热释放可能受到粉煤灰的一种或多种组分的影响。这与本研究的结果相同，在粉煤灰基质中，同一种汞化合物如 HgCl2在 100℃至 450°C 范围内分解，出现两个峰，最大峰值温度在大概在 180℃和 360°C 左右，而在石英砂基质中，Hg2Cl2只有一个峰，分解温度范围在 100℃至 300℃之间，其中最大峰值温度约为 170℃，这就可看出不同的基质对同一种汞化合物形态影响较大。由表 3-5 可知，Matej Sedlar 等[88]以无水硫酸钙（CaSO4·2H2O）做为固体基质时，以 Hg2Cl2为例，Hg2Cl2有三个峰，热解温度分别为 93°C、273°C、680°C，
本文编号：3132746
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脱硫石膏年产量
程序升温热解-原子荧光光谱联用系统主要包括四个单元（气路单元、热解单元、原子荧光分析检测单元和数据采集处理单元），具体包括管式炉（程序升温炉和恒温炉）、原子荧光光谱仪、气体流量计、色谱数据工站、氮气、氩气等。本实验装置需要串联两台管式电阻炉串联，程序升温炉以一定的加热速率对样品进行程序升温，恒温炉需固定保持在某温度，为了防止热解过程中可能析出的汞化合物在下游管路上的吸附和沉积，在管式电阻炉末端缠绕加热丝，并保持一定的温度，从而将可能存在的汞化合物转化为气态单质汞。采用原子荧光光谱仪和管式加热炉建立了组合体系，以程序升温热解法对粉煤灰、脱硫石膏、石英砂和无水硫酸钙进行实验研究，研究了加热过程中不同形态汞化合物的热解释放特续表 2-1仪器名称 生产厂家 型号气体流量计 － －加热带 河北省保定市 －瑞利原子荧光光谱仪 北京瑞利分析仪器有限公司 AFS-8220冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有?
图 3-2.不同基质的汞化合物热解温度曲线（注：（a）（b）是以粉煤灰为基质的汞化合物热解温度曲线；（c）（d）是以脱硫石膏为基质的汞化合物热解温度曲线）由表 3-4、图 3-2 可知，不同固体基质中相同汞化合物形态热解温度是不相同，同一种汞化合物在不同基质中汞形态不相同，Lopez-Anton 等[70, 76]研究分析得出黑色硫化汞在石英砂基质中在 200 和 250°C 时呈现两个小峰，而在粉煤灰基质中它只呈现出一个小峰；氧化汞在粉煤灰基质中的温度间隔比石英砂基质中的氧化汞温度范围更宽，且最高峰温度出现在较低温度下，得出氧化汞的热释放可能受到粉煤灰的一种或多种组分的影响。这与本研究的结果相同，在粉煤灰基质中，同一种汞化合物如 HgCl2在 100℃至 450°C 范围内分解，出现两个峰，最大峰值温度在大概在 180℃和 360°C 左右，而在石英砂基质中，Hg2Cl2只有一个峰，分解温度范围在 100℃至 300℃之间，其中最大峰值温度约为 170℃，这就可看出不同的基质对同一种汞化合物形态影响较大。由表 3-5 可知，Matej Sedlar 等[88]以无水硫酸钙（CaSO4·2H2O）做为固体基质时，以 Hg2Cl2为例，Hg2Cl2有三个峰，热解温度分别为 93°C、273°C、680°C，
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