煤燃燒過程中鈾的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 20:22
鈾在煤燃燒過程中通常遷移至飛灰和底灰中,或富集于超細(xì)顆粒物表面以氣溶膠形式排放至大氣,大氣和煤灰中的鈾可通過雨水沖刷和淋濾作用進(jìn)入水環(huán)境,最終進(jìn)入生物圈對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境造成較大危害。我國西南地區(qū)部分煤中的鈾含量異常富集,此類煤炭在利用過程中造成的危害不容忽視。因此探究煤燃燒過程中鈾的轉(zhuǎn)化規(guī)律和釋放特性,減少鈾在煤燃燒過程中的釋放量顯得尤為重要。本文重點(diǎn)選取云南小龍?zhí)睹汉偷釚|煤對(duì)煤燃燒過程中鈾的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律做了詳細(xì)研究,以期為減少煤燃燒過程中鈾的釋放提供理論依據(jù)。首先運(yùn)用熱力學(xué)平衡軟件對(duì)不同溫度和壓力下煤中鈾的賦存形態(tài)進(jìn)行模擬,計(jì)算結(jié)果顯示鈾在煤燃燒過程中主要與堿金屬元素(Na、K)及堿土金屬元素(Mg、Ca、Sr、Ba)相結(jié)合生成對(duì)應(yīng)的鈾酸鹽。隨著計(jì)算溫度的升高,鈾主要以氧化物的形式存在(UO2(uraninite)、UO2、UO2.33(β)),且隨著計(jì)算溫度的升高,低價(jià)鈾氧化物的生成量逐漸增多,當(dāng)溫度在1600℃以上時(shí)有少量的UO3(g)生成。其次根據(jù)計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)了固定床實(shí)驗(yàn)分別對(duì)煤熱解、氣化、燃燒等多種氣氛下鈾的釋放規(guī)律進(jìn)行了研究,三種實(shí)驗(yàn)氣氛下鈾的揮發(fā)率均較低。熱解氣氛下...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 我國煤中鈾的含量及分布
1.2 煤中鈾引起的污染
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的及意義
1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 煤熱解、氣化和燃燒過程中鈾遷移轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)計(jì)算
2.1 熱力學(xué)計(jì)算原理
2.2 熱力學(xué)計(jì)算初始條件
2.3 煤熱解過程中鈾的熱力學(xué)平衡計(jì)算
2.4 煤氣化過程中鈾的熱力學(xué)平衡計(jì)算
2.5 煤燃燒過程中鈾的熱力學(xué)平衡計(jì)算
2.6 本章小結(jié)
3 煤中鈾的高溫釋放規(guī)律
3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法介紹
3.2 煤樣分析及實(shí)驗(yàn)工況
3.3 煤熱解過程中鈾的釋放規(guī)律
3.4 煤氣化過程中鈾的釋放規(guī)律
3.5 煤燃燒過程中鈾的釋放規(guī)律
3.6 燃煤電廠灰中鈾的分布及富集規(guī)律
3.7 本章小結(jié)
4 煤燃燒過程中鈾與堿金屬/堿土金屬元素的作用
4.1 實(shí)驗(yàn)樣品及熱分解特性
4.2 鈾化合物與堿金屬/堿土金屬的作用
4.3 摻鈾煤在燃燒過程中鈾的賦存形態(tài)
4.4 鈾酸鈣對(duì)鈾釋放率的影響
4.5 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)及展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 進(jìn)一步工作建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Distribution and mode of occurrence of uranium in bottom ash derived from high-germanium coals[J]. Yinglong Sun,Guangxia Qi,Xuefei Lei,Hui Xu,Lei Li,Chao Yuan,Yi Wang. Journal of Environmental Sciences. 2016(05)
[2]煤中鈾及其在燃燒過程中的遷移行為研究進(jìn)展[J]. 劉東原,趙永椿,張軍營,鄭楚光. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(04)
[3]滇東地區(qū)中—高硫煤中放射性元素鈾的地球化學(xué)特征[J]. 王馨,馮啟言,方婷,劉靜靜,劉桂建. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(10)
[4]全國煤及煤矸石中放射性元素U的特征研究[J]. 劉志梅,黃遠(yuǎn). 開封教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(09)
[5]伊犁盆地ZK0407井褐煤中鈾及其他元素的地球化學(xué)研究[J]. 楊建業(yè),王果,師志龍,任滿船,張衛(wèi)國,劉善德. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]元素鍺鎵鈾在大同煤田北部煤中的賦存特征[J]. 王鈞漪,王文峰,李健,秦勇. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2010(02)
[7]燃煤電廠可吸入顆粒物中痕量元素的排放規(guī)律研究[J]. 李超,李興華,趙瑜,段雷. 中國科技論文在線. 2008(05)
[8]論燃煤過程中的放射性污染[J]. 才慶玲. 遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技. 2006(06)
[9]西部煤中環(huán)境敏感性痕量元素的燃燒遷移行為[J]. 宋黨育,秦勇,張軍營,王文峰,鄭楚光. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2005(02)
[10]燃煤飛灰對(duì)痕量重金屬吸附脫除的研究[J]. 許綠絲,程俊峰,曾漢才. 熱力發(fā)電. 2004(04)
本文編號(hào):2924555
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 我國煤中鈾的含量及分布
1.2 煤中鈾引起的污染
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的及意義
1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 煤熱解、氣化和燃燒過程中鈾遷移轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)計(jì)算
2.1 熱力學(xué)計(jì)算原理
2.2 熱力學(xué)計(jì)算初始條件
2.3 煤熱解過程中鈾的熱力學(xué)平衡計(jì)算
2.4 煤氣化過程中鈾的熱力學(xué)平衡計(jì)算
2.5 煤燃燒過程中鈾的熱力學(xué)平衡計(jì)算
2.6 本章小結(jié)
3 煤中鈾的高溫釋放規(guī)律
3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法介紹
3.2 煤樣分析及實(shí)驗(yàn)工況
3.3 煤熱解過程中鈾的釋放規(guī)律
3.4 煤氣化過程中鈾的釋放規(guī)律
3.5 煤燃燒過程中鈾的釋放規(guī)律
3.6 燃煤電廠灰中鈾的分布及富集規(guī)律
3.7 本章小結(jié)
4 煤燃燒過程中鈾與堿金屬/堿土金屬元素的作用
4.1 實(shí)驗(yàn)樣品及熱分解特性
4.2 鈾化合物與堿金屬/堿土金屬的作用
4.3 摻鈾煤在燃燒過程中鈾的賦存形態(tài)
4.4 鈾酸鈣對(duì)鈾釋放率的影響
4.5 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)及展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 進(jìn)一步工作建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Distribution and mode of occurrence of uranium in bottom ash derived from high-germanium coals[J]. Yinglong Sun,Guangxia Qi,Xuefei Lei,Hui Xu,Lei Li,Chao Yuan,Yi Wang. Journal of Environmental Sciences. 2016(05)
[2]煤中鈾及其在燃燒過程中的遷移行為研究進(jìn)展[J]. 劉東原,趙永椿,張軍營,鄭楚光. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(04)
[3]滇東地區(qū)中—高硫煤中放射性元素鈾的地球化學(xué)特征[J]. 王馨,馮啟言,方婷,劉靜靜,劉桂建. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(10)
[4]全國煤及煤矸石中放射性元素U的特征研究[J]. 劉志梅,黃遠(yuǎn). 開封教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(09)
[5]伊犁盆地ZK0407井褐煤中鈾及其他元素的地球化學(xué)研究[J]. 楊建業(yè),王果,師志龍,任滿船,張衛(wèi)國,劉善德. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]元素鍺鎵鈾在大同煤田北部煤中的賦存特征[J]. 王鈞漪,王文峰,李健,秦勇. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2010(02)
[7]燃煤電廠可吸入顆粒物中痕量元素的排放規(guī)律研究[J]. 李超,李興華,趙瑜,段雷. 中國科技論文在線. 2008(05)
[8]論燃煤過程中的放射性污染[J]. 才慶玲. 遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技. 2006(06)
[9]西部煤中環(huán)境敏感性痕量元素的燃燒遷移行為[J]. 宋黨育,秦勇,張軍營,王文峰,鄭楚光. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2005(02)
[10]燃煤飛灰對(duì)痕量重金屬吸附脫除的研究[J]. 許綠絲,程俊峰,曾漢才. 熱力發(fā)電. 2004(04)
本文編號(hào):2924555
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