【摘要】：使用管式爐模擬爐排爐內(nèi)垃圾焚燒過程,收集連續(xù)變化時段內(nèi)的飛灰并對其進(jìn)行分析,研究垃圾中有機(jī)氯(PVC)和無機(jī)氯(NaCl)對鉛(Pb)動態(tài)揮發(fā)特性的影響.在從室溫(25℃)至900℃的焚燒過程中,PVC對Pb揮發(fā)的促進(jìn)作用略強(qiáng)于NaCl,但是兩者發(fā)生作用的溫區(qū)完全不同.PVC的作用溫度低于500℃,而NaCl的作用溫度為800~900℃.進(jìn)一步的機(jī)理研究表明:PVC通過間接氯化促進(jìn)Pb揮發(fā),NaCl則通過直接氯化促進(jìn)Pb揮發(fā).PVC在200~300℃開始釋放HCl,通過HCl將高熔點(diǎn)的PbO氯化為低熔點(diǎn)的PbCl2,從而導(dǎo)致Pb揮發(fā)溫度提前到500~600℃.NaCl在焚燒過程中不釋放含氯氣體,而是在800~900℃下直接與SiO2、Al2O3和PbO反應(yīng)生成PbCl2,從而促進(jìn)Pb的揮發(fā).
【圖文】：

的模擬垃圾，焚燒后分別取樣測量并計算底渣中Ｐｂ殘余量．結(jié)果顯示：底渣中Ｐｂ殘余量測量值相對偏差最大為５．２％，表明實驗可重復(fù)性良好．２結(jié)果與討論２．１氯化物對鉛動態(tài)揮發(fā)的影響在進(jìn)行Ｐｂ動態(tài)揮發(fā)特性討論之前，先考察ＰＶＣ和ＮａＣｌ對焚燒過程中Ｐｂ揮發(fā)總量的影響（見圖２）．對焚燒后底渣取樣分析可獲知底渣中Ｐｂ殘余量，焚燒前Ｐｂ添加量減去焚燒后底渣中Ｐｂ殘余量可知Ｐｂ的揮發(fā)總量，揮發(fā)總量與添加量之比為總揮發(fā)率（ｗ）．由圖２可以看出，當(dāng)無氯化物添加時，７７．０％的Ｐｂ存在于底渣中，只有２３．０％的Ｐｂ揮發(fā)至煙氣中．向垃圾中添加１％和３％的氯后，底渣中的Ｐｂ質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著減少，且隨著氯添加量的增加Ｐｂ揮發(fā)率也增加．加入１％和３％ＰＶＣ氯源時，Ｐｂ揮發(fā)率分別升高到８５．６％和９６．３％；當(dāng)加入１％和３％ＮａＣｌ氯源時，Ｐｂ揮發(fā)率分別升高到７６．３％和９１．６％．當(dāng)氯添加量相同時，ＰＶＣ對Ｐｂ的揮發(fā)促進(jìn)效果比ＮａＣｌ好．陳勇等［２０］由實驗得到，無氯化物添加時Ｐｂ的揮發(fā)率為２１．７６％，添加２％的ＮａＣｌ氯源和２％ＰＶＣ氯源后Ｐｂ的揮發(fā)率分別為９０．９０％和９３．４２％．其揮發(fā)率比本文略低，主要原因是本文研究溫度比其略高．祝建中等［１５］由實驗得到，當(dāng)添加５％氯量時，Ｐｂ的揮發(fā)率在２５％左右．與本研究相比，其所使用垃圾為有機(jī)垃圾，本身含有較高的氯．此外，其研究溫度只有６００℃．這表明溫度對Ｐｂ揮發(fā)

圖３氯對Ｐｂ在各收集時段內(nèi)揮發(fā)份額的影響Ｆｉｇ．３ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈｌｏｒｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｎＰｂｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｄｕｒｉｎｇｅａｃｈｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ揮發(fā)份額也隨之增加，而增加量主要出現(xiàn)在９００℃維持的后４５ｍｉｎ．這表明ＰＶＣ對Ｐｂ的氯化溫度小于ＮａＣｌ對Ｐｂ的氯化，進(jìn)一步體現(xiàn)出焚燒過程中ＰＶＣ對ＰｂＣｌ２氯化的溫度低于ＮａＣｌ氯化的溫度．圖４氯對Ｐｂ動態(tài)揮發(fā)的影響Ｆｉｇ．４ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈｌｏｒｉｄｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｎＰｂｄｙｎａｍｉｃｖｏｌ－ａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ焚燒過程中動態(tài)累積揮發(fā)率如圖４所示，隨著溫度的升高，，Ｐｂ揮發(fā)率升高．同等氯添加量時，ＰＶＣ對Ｐｂ的促進(jìn)效果比強(qiáng)于ＮａＣｌ，Ｐｂ揮發(fā)率隨氯添加量增加而增加．最大揮發(fā)份額都出現(xiàn)在９００℃維持的前１５ｍｉｎ，９００℃維持４５ｍｉｎ后，Ｐｂ揮發(fā)基本結(jié)束．在添加氯化物后，最終仍有部分Ｐｂ存在于底渣中．陳勇等［２０］通過ＸＲＤ分析發(fā)現(xiàn)，ＰｂＯ會與垃圾中的ＳｉＯ２發(fā)生反應(yīng)生成難揮發(fā)性化合物Ｐｂ４ＳｉＯ６，從而使部分Ｐｂ滯留在底渣中．Ｐｂ與模擬灰分（ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３）反應(yīng)生成了不易揮發(fā)的硅酸鹽、鋁酸鹽或硅鋁酸鹽，因此Ｐｂ不會完全揮發(fā)［２２］．圖５不同溫度下底渣的Ｘ射線衍射（ＸＲＤ）圖Ｆｉｇ．５Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｂｏｔｔｏｍａｓｈｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｏｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ２．２
【作者單位】： 東南大學(xué)能源熱轉(zhuǎn)換及其過程測控教育部重點(diǎn)實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51476031) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項科研基金資助項目(20130092110007)
【分類號】：X705

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本文編號：2527180