本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐脫硫固體廢棄物特性及應(yīng)用研究

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【摘要】：循環(huán)流化床燃煤固硫技術(shù)是針對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求而推廣使用的一種高效清潔的煤燃燒技術(shù),但其應(yīng)用的突出問(wèn)題燃煤副產(chǎn)物,即循環(huán)流化床燃煤固硫渣中含有的固硫礦物,在灰渣水化的過(guò)程中產(chǎn)生明顯的體積膨脹,這就對(duì)固硫灰渣的資源化利用有嚴(yán)重的限制。本論文選取山西平朔煤矸石發(fā)電有限公司的固硫灰渣作為研究,采用粉磨方法制備出不同細(xì)度的固硫灰渣,探討不同細(xì)度固硫灰渣的膨脹規(guī)律和膨脹機(jī)理。本文通用對(duì)磨細(xì)固硫渣以及原狀固硫渣的微觀形貌,進(jìn)行了微觀形貌掃描實(shí)驗(yàn),并對(duì)不同粉磨細(xì)度固硫渣性能進(jìn)行了研究;通過(guò)宏觀強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性膨脹率對(duì)以磨細(xì)固硫灰渣-水、磨細(xì)固硫灰渣-水-水泥熟料為膠凝材料體系進(jìn)行了研究,并對(duì)包含固硫渣體系的膠凝材料的水化產(chǎn)物組分進(jìn)行了X射線衍射分析。研究結(jié)果表明:磨細(xì)固硫渣顆粒粒徑分布變窄,原本疏松多孔的顆粒結(jié)構(gòu)得到改善;固硫灰細(xì)度變細(xì),水化反應(yīng)越迅速,相同齡期時(shí),越細(xì)的固硫灰水化程度越高,相同齡期砂漿的抗壓抗折強(qiáng)度也越大;1 d齡期固硫灰渣的凈漿XRD衍射圖譜均未出現(xiàn)游離CaO的吸收峰;從1 d到28 d齡期鈣礬石的含量有持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì);28 d齡期時(shí)硬石膏衍射圖譜中的峰明顯減弱。固硫灰渣中SO_3是以II-CaSO_4的形態(tài)存在,水化產(chǎn)物中溶解結(jié)晶生成產(chǎn)物CaSO_4·2H2O、鈣礬石是引起固硫灰渣硬化體系體積膨脹的主要組分,另外,被II-CaSO_4包裹f-CaO也對(duì)體系有一定的影響。固硫灰渣中CaO含量比水化過(guò)程SO_3所需量少,或者活性Al2O_3含量比水化過(guò)程SO_3所需量少,SO_3含量相對(duì)過(guò)剩,認(rèn)為固硫灰渣的膨脹是由于水化產(chǎn)物鈣礬石和二水石膏共同引起的。固硫灰渣中CaO含量比水化過(guò)程SO_3所需量多,或活性Al2O_3含量比水化過(guò)程SO_3所需量多,SO_3含量相對(duì)不足,此時(shí)固硫灰渣的膨脹只有鈣礬石引起。雖然體系中SO_3含量過(guò)剩,出現(xiàn)二水石膏引起的體積膨脹至少在水化齡期14 d以后,也就是說(shuō)II-CaSO_4溶解達(dá)到過(guò)飽和溶解度結(jié)晶出二水石膏是發(fā)生在水化中后期。如果體系中SO_3含量過(guò)剩,游離氧化鈣與水反應(yīng)析出Ca(OH)2只是發(fā)生在水化早期,在水化后期也就不存在Ca(OH)2引起的體積膨脹;如果體系中SO_3含量不足,游離氧化鈣含量相對(duì)剩余,這就需要II-CaSO_4完全消耗完時(shí),游離氧化鈣將與水發(fā)生水化反應(yīng)析出Ca(OH)2,在水化后期引起體積膨脹。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床燃燒 脫硫技術(shù) 固硫灰渣 膨脹特性 水化
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-26
• 1.1 引言11-22
• 1.1.1 選題背景及意義11-13
• 1.1.2 CFB鍋爐脫硫技術(shù)的研究及現(xiàn)狀13-19
• 1.1.3 CFB鍋爐固硫灰渣的綜合利用現(xiàn)狀19-22
• 1.2 CFB鍋爐脫硫灰渣特性及應(yīng)用發(fā)展22-25
• 1.2.1 引起膨脹性的原因與機(jī)理22-24
• 1.2.2 檢測(cè)方法24
• 1.2.3 膨脹性的處理方式24-25
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及方案25-26
• 2 試驗(yàn)及原材料26-31
• 2.1 原材料分析26-27
• 2.1.1 固硫灰渣26
• 2.1.2 水泥熟料26-27
• 2.1.3 二水石膏27
• 2.1.4 其他原材料27
• 2.2 試驗(yàn)方法27-29
• 2.2.1 基本物化特性測(cè)定方法27-28
• 2.2.2 微觀分析28
• 2.2.3 凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性28
• 2.2.4 強(qiáng)度測(cè)定方法28-29
• 2.2.5 凈漿線性膨脹率29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器29-31
• 3 固硫灰渣特性的對(duì)比研究31-41
• 3.1 物化性能比較31-37
• 3.1.1 化學(xué)成分31-33
• 3.1.2 顆粒形貌33-34
• 3.1.3 物理性質(zhì)34-35
• 3.1.4 礦物組成35-37
• 3.2 水化特性的差異37-40
• 3.2.1 水化產(chǎn)物37-39
• 3.2.2 自硬性39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 4 細(xì)度對(duì)固硫灰渣特性的影響41-55
• 4.1 細(xì)度對(duì)固硫灰渣基本性能的影響41-48
• 4.1.1 粒徑分布41-43
• 4.1.2 礦物組成43-46
• 4.1.3 微觀形貌46-48
• 4.2 細(xì)度對(duì)固硫灰渣水化特性的影響48-53
• 4.2.1 力學(xué)性能48-50
• 4.2.2 水化產(chǎn)物50-53
• 4.3 小結(jié)53-55
• 5 固硫渣膨脹性能的影響55-66
• 5.1 固硫灰渣的體積安定性55-56
• 5.2 固硫灰渣對(duì)其膨脹特性的影響56-59
• 5.2.1 固硫灰固硫灰渣線性膨脹率56-58
• 5.2.2 固硫灰渣摻量對(duì)膨脹性的影響58-59
• 5.3 膨脹機(jī)理分析59-65
• 5.3.1 固硫礦物組分的膨脹水化產(chǎn)物59-63
• 5.3.2 固硫灰渣水化膨脹的化學(xué)過(guò)程63-65
• 5.4 小結(jié)65-66
• 6 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 結(jié)論66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：687710