煤燃烧固氟技术的工业试验

采用热力学计算分析煤燃烧过程中钙基固氟剂固氟反应平衡过程，探讨钙基固氟剂燃烧固氟的可行性及耐高温复合钙基固氟剂的开发原理，进行钙基固氟剂流化床和链条炉燃烧固氟工业试验。结果表明：流化床燃烧时石灰石固氟效果明显，在Ca／F=60～70时，脱氟率可达66．70％～70．00％，石灰石的添加量和粒度对固氟效果有显著的影响。对于工业链条炉，利用工业废料开发的耐高温复合钙基固氟剂固氟效果显著，在Ca／F=65—80时，脱氟率达57．32％～75．19％，在燃煤过程添加石灰石和钙基固氟剂具有固氟固硫的双重作用。     

粉煤灰与CaCO3控制燃煤氟污染的应用研究

采用粉煤灰替代拌煤粘土做粘结剂,CaCO3做固氟剂,制作蜂窝煤,进行燃煤氟污染控制研究.结果表明:粉煤灰能显著降低蜂窝煤燃烧的氟选出量,氟减排率达39.8％;轻质碳酸钙在以粉煤灰为粘结剂的蜂窝煤中固氟效果显著,固氟率随着CaCO3增加而升高,当粉煤∶粉煤灰∶GaGO3∶拌煤粘土为80∶ 10∶10∶0时CaCO3固氟效果最佳,固氟率达39％,氟减排率达81.3％;拌煤粘土能改善轻质碳酸钙在以粉煤灰做粘结剂的蜂窝煤中的固氟性能,当粉煤∶粉煤灰∶CaCO3∶拌煤粘土为80∶2:8∶10时,固氟率达38％.     

煤燃烧过程中碱土金属化合物的固氟实验究

为了开发高效燃烧固氟剂，通过实验研究了碱土金属化合物的燃烧固氟效果。结果表明：ⅡA族碱土金属的碳酸盐和氢氧化物对煤中氟的析出均有不同程度的固定作用。且随ⅡA族元素原子序数的增大，其化合物的固氟效果越好。根据廉价易得、广泛可取的原则，吸收剂的选取以钙基碳酸盐和氢氧化物最为合适。燃烧温度和停留时间对钙基吸收剂固氟效果有较大的影响，在燃烧固氟实际中，应针对不同燃烧方式选用相应类型的钙基固氟剂或开发耐高温固氟剂。     

氟污染现状及其治理技术研究进展

主要介绍了地表水中氟污染的现状以及氟污染的危害,分析了氟污染对生态环境、植物、动物及人类的影响,综述了地表水中氟污染的治理方法、研究进展以及除氟机理,并对以后氟污染的治理进行了展望。     

煤中氯的赋存形态及控制方法

论述了煤中氯的赋存形态以及煤中氯的危害、脱除方法,同时指出了在煤中氯研究方面存在的主要问题。     

钙基蒙脱石对氟离子吸附及解吸实验

一般根据研究认为粘土中的氟以可交换态的形式存在,对环境中氟的迁移具有重要意义,可用1M MgCl2进行提取,但其有效性却未进行验证.在不同初始pH和初始质量浓度条件下,但用钙基蒙脱石进行氟吸附.实验表明:钙基蒙脱石对氟的吸附与初始pH呈负相关关系,而与溶液初始质量浓度呈正相关关系.同时用MgCl2对粘土吸附的氟进行解吸,其解吸率在0%～30%之间,低初始氟质量浓度(<20 mg/L)时氟主要交换蒙脱石中的OH2基团,中初始氟质量浓度(20 mg/L~100 mg/L)时氟主要交换蒙脱石中的OH基团而与Al结合,高初始氟质量浓度(>100mg/L)时氟主要是与层间Ca结合,由于Al结合态氟稳定性最强,导致用1M MgCl2解吸粘土吸附的氟时中等初始质量浓度氟的解吸率最低.     

长城窝堡井田煤中砷赋存状态的初步研究

对长城窝堡井田煤中砷的含量和赋存状态的研究得出:研究区煤中砷含量较高,算术平均含量高达95.5 mg/kg,远高于中国煤中砷的含量;砷与灰分之间关系不明显,砷主要赋存在以黄铁矿为主的硫化物中,有机硫是导致煤中有机结合态砷存在的一个因素.     

燃煤添加剂的助燃性能研究

选取了 5种金属氧化物或盐 ,利用热重分析的方法 ,分析了它们对煤的发热量、着火温度等燃烧特性的影响 ,并据此制备了一种燃煤添加剂 .研究结果表明 ,该燃煤添加剂可有效降低煤的着火温度 ,增加煤燃烧的发热量 ,当添加剂加入量为0 .2 %时 ,可使发热量增加 1 3.0 % ,着火温度下降约 3～ 5℃ .     

用高温水解-离子色谱法研究贵州煤中氟质量分数

应用高温水解-离子色谱方法对贵州省11个煤样中的氟质量分数进行了测定;与目前被广泛使用的高温水解-氟离子选择电极法进行了对比;并根据氟与灰分、砷、汞和氯元素质量分数的相关性,探讨了氟在煤中的赋存形态.结果显示贵州省特别是贵州西南部煤中氟的质量分数普遍高于我国其他地区煤中氟质量分数的平均值,属高氟煤区;高温水解-离子色谱法具有方便、快速、结果准确、实用性强的特点,是测量煤中氟质量分数的一种有效方法;贵州煤中的氟质量分数与灰分无明显相关关系,可以认为贵州煤中的氟并不是以无机形态赋存为主;贵州煤中的氟质量分数与氯、砷、汞质量分数之间也无明显的相关关系.     

煤炭资源开发利用过程中铀迁移产生的环境影响研究进展

中国拥有着丰富的煤炭资源储量,同时也是世界上最大的煤炭资源生产和消费国,煤炭资源开发利用过程中的放射性环境问题越来越受到重视。综述了煤中铀的赋存状态、煤炭资源在不同开发利用阶段中铀释放迁移规律及产生的放射性污染等方面的研究进展,并对煤炭开发利用过程中的辐射风险评价方法进行了总结,最后对下一步的研究工作进行了展望。大部分煤炭产生的放射性物质对人类健康影响不大,需要特别关注的是富铀煤,尤其是中国南方地区广泛分布的石煤,其开发利用产生的放射性污染及潜在健康风险不容忽视。     

煤中氟化物浸提试验研究

首次采用浸提试验系统研究煤中氟化物赋存形态。结果表明,许多溶剂都能从煤中浸出相应形态和数量的氟化物,煤中不同浸提态氟按氟含量高低存在如下趋势:酸浸提态氟>碱浸提态氟>盐浸提态氟>水浸提态氟,浸提结果反映了煤中几种不同赋存形态氟化物含量的数量级概念,以无机盐矿物形态存在的难溶性氟化物是煤中氟的主要赋存形态。研究结果可为煤中氟赋存形态的研究提供试验方法与依据。     

煤燃烧过程中钙基材料除砷脱硫的试验研究

文章以贵州高砷煤为研究对象,运用固定床管式炉对钙基材料在煤燃烧过程中的除砷脱硫性能及影响因素进行了系统研究,并对燃煤灰渣进行了X-射线衍射分析和扫描电镜观察,简单地探讨了钙基材料的除砷脱硫机理。实验结果表明:在燃烧温度为1 050℃,钙基材料用量n(Ca)/n(S)=2.0时,粒径越小的钙基材料除砷脱硫效果越好,钙基材料在一定的条件下具有良好的同时除砷脱硫的性能;其除砷脱硫的机理是钙基材料的加入促进了As2O3和SO2的扩散,并且与As2O3和SO2生成了Ca3(AsO4)2和CaSO4以固相停留在燃煤灰渣中,从而降低了砷和硫挥发进入大气的程度。     

中国煤中氟燃烧排放特征与排放限值

为了确定中国煤中氟燃烧捧放特征和捧放限值,通过大样本测试与统计,得到了中国煤中氟含量的分布特征;通过典型电站锅炉、工业锅炉和流化床锅炉的煤、飞灰、底灰样品的采样测定,提出了煤中氟在燃烧产物中的总量分配模式,得到中国不同炉型燃煤氟捧放基本特征;比照大气污染物综合捧放标准和工业窑炉大气污染物捧放标准的规定,初步得到了中国燃煤氟化物排放限值和超标煤种的比例。结果表明：比照大气污染物综合捧放标准（GB16297-1996）和工业窑炉大气污染物排放标准（GB9078-1996）中对氟化物捧放限值的规定,中国煤在各种燃烧设备的燃烧过程中,大部分煤种的氟含量是超标的,若在燃烧过程中不采取相应措施,将会对环境造成一定程度的大气氟污染。     

煤燃烧过程中气态氟化物生成机理

为了研究燃煤过程中气态氟化物生成机理,在燃煤过程中气态氟化物生成特性试验研究的基础上,根据煤中氟的赋存形态、含氟矿物的热分解特性和煤的燃烧过程,通过固定床管式炉燃煤氟析出等温动力学实验建立了燃煤过程中气态氟化物生成动力学模型。结果表明,燃煤过程中气态氟化物生成可用一级反应动力学来描述,反应活化能E和频率因子A依赖于煤中氟的赋存形态和热稳定性,对于实验煤种A在12．5-46．0min^-1,E在28．0-65．1kJ．mol^-1。研究结果对揭示不同燃烧设备条件下煤中氟的燃烧转化规律、进行燃煤大气氟污染治理有理论指导意义。     

煤中环境敏感性痕量元素的挥发性研究

对我国西北部4个电厂原煤在实验室不同温度下进行燃烧实验,应用原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和仪器中子活化（INAA）等方法对煤和灰样中舡,Pb,Hk,Cd,Co,Se,Mn,U,Th,Be,Mo,Sb,Br和V等14种环境敏感性痕量元素的质量分数进行了测定,通过对比痕量元素在煤与灰样中质量分数的差异以及不同温度下痕量元素的挥发率,研究了在实验室不同温度下痕量元素的转化、分配规律,结合元素的赋存状态和物理化学特性,揭示了影响痕量元素燃烧迁移、分配规律的主要因素．     

燃煤锅炉烟气氟化物检测方法的研究

由于燃煤锅炉烟气氟化物的低浓度特性，直接采用工业污染源烟气氟化物浓度检测标准方法测定燃煤锅炉烟气氟化物常导致测定结果产生较大的偏差。本文通过试验对造成测定结果偏差的原因进行了系统研究，对气态氟和尘态氟采样方法、采样装置、采样参数和氟化物测量方法等检测程序进行了合理改进，使之较好地适用于燃煤锅炉烟气中低浓度氟化物的准确测定。     

Fluorine emission from combustion of steam coal of North China Plate and Northwest China

To study the amount of fluorine emission from the combustion of the steam coal (mainly Permo-Carboniferous coal) from the North China Plate and Northwest China, the fluorine contents of the coal, the fly ash and the cinder in high-temperature power stations as well as mid-low temperature power stations have been analyzed. This note provides a rough estimate of the total annual amount of fluorine emission as well as emission ratio from steam coal combustion in China. Our results show that by combustion of 1 t of Permo-Carboniferous coal (containing roughly 100 g fluorine), high-temperature power stations emit roughly 90 g fluorine into the atmosphere. The fluorine emission ratio of coal combustion in high-temperature power stations is about 96% and that in mid-low temperature power stations is about 78%. A total of 800 million tons of coal is burnt in China every year, and the coal comes mainly from Permo-Carboniferous deposite in the North China Plate and Northwest China coal mines. Taking the average fluorine content of the coal used at a low value of 100 mg/kg, the total annual fluorine emission from steam coal combustion into the atmosphere is estimated to be 66398 t.     

Modes of occurrence of arsenic in high-arsenic coal by extended X-ray absorption fine structure spectroscopy

The concentration ranges of As and Sb in six Late Permian high-arsenic coals collected from Xingren and Xingyi, Guizhou Province are 94.1 μg·g -1-3 2 and 8 1 μg·g -1-120 μg·g -1, respectively. Based on the mineralogical analysis, no arsenic and arsenic-bearing minerals are detected in these samples and arsenic occurs in coal macerals. By extended X-ray absorption fine structure(EXAFS) spectroscopy, we have found that arsenic in these high-arsenic coal samples coordinates with oxygen; the coordination number of As with oxygen for these samples is 4 except one sample(H-9) for which the coordination number of As is 3. Therefore, arsenic in these high-arsenic coals does not occur in sulfide minerals, but occurs in arsenate or arsenite phase, and the preponderance of As is in arsenate of As 5+.