云南宣威肺癌高发区固体燃料燃烧排放颗粒的物理化学特征

在云南宣威肺癌高发区采集了固体燃料(煤炭、木材)燃烧排放的大气颗粒物样品, 利用扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)、能量色散X射线光谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDX)对796个颗粒物进行了分析. 根据颗粒物的显微特征和化学元素组成, 将其分为矿物颗粒物、飞灰、烟尘集合体和未识别颗粒物4类. 采用$P(X)$值法将矿物颗粒物进一步分为富Si、富S、富Ca、 富Fe、富Ti、富Al、富Na和其他8种不同类型, 其中富Si、富Ca、富Fe、富S分别占燃煤颗粒物和生物质颗粒物的44.47%, 20.49%, 8.85%, 1.22%和55.91%, 17.27%, 6.36%, 2.27%. 化学元素分析结果显示: 颗粒物中Al, Fe, Ca, Mg等地壳元素的质量浓度较高, 重金属化学元素的质量浓度较低; 煤炭燃烧排放的颗粒物的化学元素分析结果与单颗粒分析结果之间存在较好的正相关关系($R^{2}=0.63$).     

Co3O4/Fe2O3核-壳粒子的制备及光学性能研究

在单分散准球形-αFe2O3纳米颗粒的悬浮液中,在氨碱催化下,CoCl2水解产生的Co(OH)2沉积在-αFe2O3纳米颗粒表面,形成核-壳粒子.经500℃热处理后,壳层物质晶化为立方晶系Co3O4,壳层厚度约为6 nm.不同的氨碱液对核-壳结构产生影响,在1 mol.L-1尿素溶液的催化下,得到均匀的核-壳结构.应用TEM和XRD分析了产物结构,并利用UV-Vis光谱对复合材料的光吸收特性进行了研究.与-αFe2O3纳米颗粒的吸收光谱比较,在光激发下,Co3O4/Fe2O3核-壳粒子光吸收特性发生改变,在可见光区产生新的强吸收峰.     

不同结构银纳米颗粒共振特性研究

应用有限元方法,计算了金属银球形纳米颗粒、球形核壳结构、椭圆核壳结构消光谱的共振特性。着重研究了球形银纳米颗粒的半径、球形核壳结构的半径及壳厚度、椭圆核壳结构的长径比及壳厚度,对共振峰位置的调控作用。结果表明,调整椭圆核壳结构的几何参数,可以较灵活的调控共振峰的位置。并用等离激元杂化理论和自由电子及振荡电子的竞争机制,对结果进行了合理的解释。     

硒元素在低热值电厂燃烧残余物中的分布与环境贡献

对煤泥、煤矸石低热值电厂的不同燃料、除尘器飞灰及渣中痕量元素硒进行研究。化学分析表明,硒在颗粒较粗的除尘器飞灰中亏损,而在细颗粒飞灰中显著富集.粗、细飞灰含硒量的差异与飞灰的颗粒大小和形态有关,细小飞灰中存在较大比例的蜂窝状结构,增加了比表面积,吸附能力显著提高.由于锅炉构造和燃烧特征不同,与煤粉炉相比,循环流化床锅炉底渣中硒的亏损更加强烈.通过物质平衡计算,燃烧后的硒近80%～90%存在于除尘器飞灰当中;6.60%～15.23%的硒随气流和烟气细飞灰直接排放入大气;渣中硒含量较低,对于环境的影响很小.脱硫剂石灰粉的使用,在燃烧过程中产生的CaO不仅吸收了SO2还可与高温产生的SeO2气体进行反应,将大部分硒捕获在除尘器飞灰中,降低了硒的挥发性.然而排放入大气的硒活性最高,随着电厂的运行,排放量亦将非常显著,应进一步加以控制.     

燃煤电厂汞排放特性实验研究

选取了我国6个比较有代表性的燃煤电厂,采用美国EPA推荐使用的OH方法,对其入炉煤、底渣、飞灰、脱硫产物及烟气进行了取样分析,并针对系统汞的排放进行了平衡计算.测量了不同电厂的除尘器灰的含碳量,以分析其对飞灰中汞富集因子的影响.实验结果表明:在所测的6个燃煤电厂中,底渣排汞量不到总汞的1%,煤中的汞在燃烧区域以后绝大部分以气态和飞灰吸附态的形式排放,并随着机组容量的增大,气态汞的排放比例也有所增大.飞灰中的残碳对气态汞向飞灰的富集有促进作用,飞灰的含碳量与飞灰中汞的富集因子呈正相关关系.烟气中的氯元素可以提高可溶性二价汞的含量.实验研究表明,循环流化床燃烧方式可以极大地减少气态汞的排放量,其机理还有待于进一步研究.     

燃煤电厂PM10颗粒痕量元素富集与粒径关系统计研究

煤燃烧带来的痕量元素排放是一个长期的环境问题。以PM10为主的细颗粒飞灰对痕量元素有较强的富集作用,且可以随着空气进入呼吸道,对人体危害很大。为了更好地理解痕量元素在细飞灰上的富集规律,该文通过对现有文献的广泛收集和整理,并通过统计分析研究了PM10飞灰颗粒粒径对Hg、Pb、As、Se、Cr、Cd、Cu、Co、Ni、Be 10种痕量元素富集的影响,得到了飞灰颗粒粒径与痕量元素富集关系的经验公式,利用这些经验公式可以对燃煤电厂与PM10相关的痕量元素排放情况进行初步判断。分析发现:PM10飞灰对痕量元素的富集作用强弱程度与痕量元素的挥发性呈正相关,其中Hg、Pb、As、Se、Cd、Cr 6种挥发性元素随着PM10飞灰粒径的减小富集程度增加,且PM2.5范围内的飞灰颗粒对痕量元素富集作用受颗粒粒径的影响最为显著;Cu、Co、Ni、Be 4种非挥发性元素在PM10范围内的飞灰颗粒上体现出较弱的富集作用,且受颗粒粒径影响不明显。     

扫描电镜下煤矿区大气PM10微观形貌识别

采集河南省煤矿区义马、平顶山、永城大气PM10样品,使用场发射扫描电镜（FESEM）分析煤矿区PM10的微观形貌和来源.质量浓度分析结果表明,3个矿区夏季和冬季PM10的平均值在100~241 μg/m3之间,义马地区空气污染最严重.微观形貌分析结果表明：煤矿区大气PM10的类型可分为烟尘集合体、规则矿物颗粒、不规则矿物颗粒、球形颗粒及超细颗粒等几种类型,均具有不同的来源.颗粒物类型的多样性代表矿区污染的多源性和大气二次化学反应的复杂性.其中,烟尘集合体和规则矿物颗粒分别具有温室和制冷效应,二者环境效应具有相互制约的特点.有包壳的飞灰和空心飞灰是煤矿区特有的,其成因主要与燃煤作用有关.同一采样点不用季节PM10中不同颗粒数量百分比的变化不仅受冬夏两季燃煤量不同的影响,还受大气湿度、温度、风速等气象因素的影响;而不同采样点同一季节PM10中不同颗粒数量百分比不仅与气象因素有关,也受采样点附近主要污染源的影响.     

哈尔滨大气PM2.5中人为源元素化学组成特征及来源

应用场发射扫描电镜(FESEM)和电感藕合等离子(ICP-MS)技术对2007年哈尔滨市市区四季所采集的PM2.5样品进行了研究。图像分析和粒度分析表明:PM2.5的颗粒类型主要为矿物颗粒、飞灰颗粒和烟尘集合体,数量—粒度呈双峰分布,峰值出现在0.2～0.5μm和1.0～2.5μm之间。其中飞灰颗粒的数量占总颗粒数量的26%,体积只占颗粒总体积的3%,即PM2.5中细颗粒主要为飞灰颗粒。元素分析和富集因子分析表明,颗粒中所测的58种元素中有Cd、Sn、Tl、Te、Bi、V、Pb、Sb、Zn、As、Ag、In、Mo、Cu、Ga、Cr、W 17种元素在颗粒中得到富集,来自人为源,且燃煤源为主要贡献者。因子分析显示冶金排放、垃圾焚烧、汽车尾气源及动力与机电工业排放源也是明显的贡献者。     

新型流化床气溶胶发生装置及其特性

根据气固流态化原理,设计了一种实用新颖的流化床气溶胶发生装置.该气溶胶发生装置可以稳定地输出高粒子数浓度、空气动力学直径小于10 μm的气溶胶颗粒物.应用该装置对燃煤电站锅炉电除尘器粉煤灰进行了气溶胶化实验.实验表明,通过改变流化气体(氮气)流量、待气溶胶化的粉煤灰和青铜珠床料组成的混合物料的给料速率以及流化床床层物料中飞灰的掺混质量比,可以调节流化床气溶胶发生装置输出的飞灰粒子数浓度.测试结果表明:飞灰粒子数浓度呈双峰分布,2个峰值分别位于空气动力学直径为0.01～0.1 μm和0.1～10 μm的范围内;飞灰质量浓度随着颗粒粒径的增大而增加.     

活性炭喷射耦合布袋除尘脱除燃煤烟气有机污染物

为了探究燃煤烟气有机物的吸附特性,以木质活性炭作为吸附剂、邻二甲苯和甲苯作为吸附质,开展了120 ～130℃温度下有机物质量浓度为40 ～50mg/m3时活性炭喷射耦合布袋除尘器(ACI+ BF)脱除燃煤有机物的试验,研究了有机物沸点、极性以及模拟烟气中水汽、燃煤飞灰和SO2等组分对ACI+ BF脱除有机物性能的影响.结果 表明:有机物沸点是影响吸附脱除效率的主要因素,极性强弱会影响吸附速率;空气气氛下,邻二甲苯吸附脱除效率为56.68％;水汽和SO2在活性炭上与有机物产生竞争吸附,吸附脱除效率分别最大下降24.94％和6.662％,水汽的影响强于SO2;燃煤飞灰因其对活性炭的覆盖作用,低浓度时有抑制吸附作用,吸附脱除效率下降了8.58％,但随着飞灰浓度提高,因促进滤袋上滤层的产生,抑制作用减弱,吸附脱除效率下降了1.61％;水汽、燃煤飞灰和SO2三者混合组分条件下,有机物吸附脱除效率下降程度最大,吸附脱除效率仅为47.13％.     

煤矸石发电厂循环流化床固硫灰的活性试验研究

对煤矸石发电厂循环流化床固硫灰的活性进行了试验研究,并与2种燃煤发电厂排放的粉煤灰进行了对比分析。结果表明：固硫灰在标准养护和湿热养护条件下的活性指数均高于粉煤灰,但在蒸压养护条件下为最低;提出利用固硫灰研发建筑制品时,应采用与实际生产养护条件相同的活性指数作为重要的技术依据。     

锅炉类型与粉煤灰的物相特征

介绍了沸腾炉与煤粉炉的类型以及煤粒的燃烧方式 ,探讨了燃料中的矿物质在锅炉中的相转变过程 ,并利用X射线衍射仪分析了燃煤电厂和矸石、煤泥电厂所用燃料及所排粉煤灰的物相特征 .经分析发现 ,燃煤电厂产生的粉煤灰中物相组分以非晶质的玻璃体为主 ,另外含有石英、莫来石及少量长石等 ;而煤泥电厂与矸石电厂产生的粉煤灰中虽也含有玻璃体 ,但数量相对较少 ,矿物质是以石英为主 ,此外还含有长石、赤铁矿及少量莫来石     

珞璜电厂粉煤灰微珠的精细化分选

 针对华能集团重庆珞璜电厂煤粉炉粉煤灰的利用问题,采用XRF、XRD、Siroquant 定量、SEM-EDS 及光学显微镜等技术手段,在深入分析煤粉炉粉煤灰的岩石学、矿物学、元素地球化学特征的基础上,对此类粉煤灰的微珠进行浮沉、弱磁选和气流分级等精细化分选实验研究。结果显示,以水为介质的浮沉实验可获得质量分数0.15%的漂珠;磁场强度208×10³ A/m 湿式弱磁选实验可获得质量分数14.8%、Fe₂O₃含量44.65%的磁珠;气力旋流分级实验可获得中值粒径分别为89.6、40.2、21.3、12.7、8.1、4.9 μm 共6 个粒度级的粉煤灰微珠产品,表明通过精细化分选获得的粉煤灰微珠产品能够适应多种领域的应用,显著提高此类粉煤灰的高值利用率。     

SEM/EDS,Super FE-SEM研究酸与粉煤灰的剥蚀作用

用超级场发射电子显微镜（Super FE-SEM）,扫描电子显微镜/能量色散谱（SEM/EDX）研究了不同酸（HC、lHNO3、H2SO4、HC lO4）对粉煤灰的剥蚀作用。它们对粉煤灰的剥蚀是逐层进行的,酸的作用对粉煤灰主体元素组成影响不大。在剥蚀过程中形成了相应的铝盐、铁盐等盐,及纳米级的S iO2小聚集体。     

改性粉煤灰处理有机废水的试验研究

针对某电厂粉煤灰,采用三种不同的方法对其进行改性,用于对某石化厂有机废水吸附处理实验,考察了不同加入量和不同温度下的处理效果,分别测定COD和氨氮的去除率,评定改性后粉煤灰的处理效果,同时与颗粒状活性炭的吸附效果进行对比。结果表明,加入量在15-20 g/L时处理效果达到最佳。随着温度的升高,这些吸附材料的吸附能力都是先增加后减小,在20℃左右达到最佳值,且温度对粉煤灰去除氨氮的影响要比对去除COD的影响显著得多。采用NaCO3混合焙烧,H2SO4酸化改性的粉煤灰处理效果最佳,COD去除率可达到76.9%,比改性前提高了9.8%,氨氮去除率可达35.9%,比改性前提高了32.8%,且比同样含量的活性炭对氨氮的去除效率更高。     

锅炉飞灰含碳量监测的必要性及其技术的发展

机械不完全燃烧热损失是锅炉运行中的第二大热损失,机械不完全燃烧热损失主要由锅炉飞灰含碳量决定。锅炉飞灰含碳量是反映锅炉燃烧效率的一项重要指标,实时、准确地对飞灰含碳量进行检测是提高锅炉运行效率、降低发电成本的重要手段。通过对国内某电厂的飞灰含碳量的实际测量结果,从经济性和环保角度对目前飞灰含碳量在线监测的必要性作了说明并对目前现有检测方法优缺点加以分析,对目前已经商品化的飞灰测碳仪器加以简介。针对目前电厂常用取样方法存在的问题提出了彻底的解决方案,对未来飞灰测碳技术的发展趋势进行说明,对飞灰含碳量检测技术有一定参考价值。     

Influence of fly ash fineness and shape on the porosity and permeability of blended cement pastes

The effects of the fineness and shape of fly ash on the porosity and air permeability of cement pastes were investigated. Pulverized coal combustion (PCC) fly ash and fluidized bed coal combustion (FBC) fly ash classified into three different finenesses were used. River sand with particle size distribution similar to that of fly ash was also used for comparison. Portland cement was replaced with fly ash and ground sand at the dosages of 0, 20wt%, and 40wt%. A water-to-binder ratio (w/b) of 0.35 was used throughout the experiment. The results show that the porosity and air permeability of the pastes are influenced by the shape, fineness, and replacement level of fly ash. The porosity and air permeability of FBC fly ash pastes are higher than those of PCC fly ash pastes. This is due to the higher irregular shape and surface of FBC fly ash compared to the spherical shape and relatively smooth surface of PCC fly ash. The porosity increases with the increase in fly ash replacement level and decreases with the increase in its fineness. The permeability of PCC fly ash pastes decreases with the increase in replacement level and fineness, while for FBC fly ash, the permeability increases with the increase in replacement level. Decreases in porosity and permeability are due to a combined effect of the packing of fine particles and the reaction of fly ash.     

粉煤灰和固硫灰填充天然橡胶的性能比较研究

选用粒径分布相同、理化性质不同的普通粉煤灰(PC ash) 和循环流化床固硫灰(CFB ash) 填充天然橡胶,并研究了对天然橡胶混炼胶性能的影响。结果表明：经PC灰或者CFB灰补强的天然橡胶混炼胶的100%定伸应力、永久变形和硬度得到提升。填充量相同条件下,表面疏松多孔的絮状CFB灰补强效果明显优于密实球形玻璃体PC灰。这是由于CFB灰的表面疏松多孔,与天然橡胶存在更多的交联点;CFB灰中存在的部分可燃物起到类似炭黑的补强作用。经硅烷偶联剂活化后的粉煤灰具有更好的补强效果。