垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰熱處理過程中重金屬揮發(fā)特性研究
本文關鍵詞:垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰熱處理過程中重金屬揮發(fā)特性研究
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【摘要】:本文采用高溫熱處理方式去除垃圾焚燒飛灰中的重金屬。為了研究最佳的熱處理方案,收集了來自流化床垃圾焚燒發(fā)電廠和機械爐排爐垃圾焚燒發(fā)電廠的兩種飛灰,首先詳細了解兩種飛灰的物理化學特性和重金屬分布浸出特性。然后為了找出流化床飛灰最適宜有效的熱分離條件,分別考慮了熱處理溫度、熱處理停留時間、添加MgCl2、進氣流速以及添加SiO2等對重金屬揮發(fā)的影響。最后將兩種焚燒飛灰按照不同的比例混合熱處理,研究熱處理后重金屬的揮發(fā)特性。通過表征實驗分析飛灰的特性發(fā)現(xiàn),流化床焚燒飛灰粒徑大于38μm的占90%以上,而爐排爐焚燒系統(tǒng)的飛灰粒徑較細小,50%以上的飛灰粒徑小于38μm。飛灰中的主要元素組成為Ca、Si、Al、Fe、Cl、S、K、Na和Mg,主要晶相化合物為:CaCO3、CaCl2、CaSO4、Ca(OH)2、SiO2、NaCl、KCl、Fe2O3等。飛灰中重金屬的含量大小排列為ZnPbCuCrCd,且爐排爐飛灰中這些重金屬的含量高于流化床飛灰中的含量。飛灰中重金屬的浸出率整體較高,浸出率從大到小的排列為:ZnCdCuCrPb。流化床焚燒飛灰的熱處理特性實驗得出:當溫度大于900℃,反應系統(tǒng)中Cl2含量充足,較長的熱處理停留時間(約~1h),合適的進氣流量下,重金屬Cd、Pb、Cu和Zn均能達到較高的揮發(fā)。而本文實驗條件下,Cr的揮發(fā)率均較低。兩種飛灰按不同比例(10%、30%、50%)混合熱處理特性實驗得出:兩種飛灰混合熱處理可以有效的去除兩種飛灰中的Pb,氣氛的影響不大。對于Cu的揮發(fā),在氧化氣氛中受溫度的影響最大,在惰性氣氛中揮發(fā)受抑制,可以采用混合熱處理的方式。Zn在惰性氣氛下的揮發(fā)率高于氧化氣氛,并且添加爐排爐焚燒飛灰可以有效的促進Zn的揮發(fā)。
【關鍵詞】:垃圾焚燒飛灰 飛灰特性 熱處理 重金屬揮發(fā)
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM619
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-24
- 1.1 課題研究背景9-10
- 1.2 飛灰的性質及危害10-17
- 1.3 飛灰處理研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4 本文主要研究內容19-24
- 2 MSW焚燒電廠飛灰的特性分析24-38
- 2.1 引言24
- 2.2 飛灰樣品24-26
- 2.3 飛灰特性分析方法26-27
- 2.4 結果與討論27-36
- 2.5 本章小結36-38
- 3 流化床焚燒飛灰中重金屬揮發(fā)特性研究38-51
- 3.1 引言38-39
- 3.2 實驗裝置與方法39-41
- 3.3 MgCl_2對重金屬揮發(fā)的影響41-47
- 3.4 SiO_2和停留時間對重金屬揮發(fā)的影響47-49
- 3.5 流速對重金屬揮發(fā)特性的影響49-50
- 3.6 本章小結50-51
- 4 飛灰混合熱處理過程中重金屬的揮發(fā)特性51-62
- 4.1 引言51-52
- 4.2 樣品分析與實驗方法52-54
- 4.3 熱處理后樣品的灰成分變化54-56
- 4.4 氧化氣氛下重金屬的揮發(fā)56-59
- 4.5 惰性氣氛下重金屬的揮發(fā)59-60
- 4.6 本章小結60-62
- 5 全文總結及展望62-65
- 5.1 全文總結62-64
- 5.2 下一步工作建議64-65
- 致謝65-66
- 參考文獻66-76
- 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文76
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