煤燃燒過程中易揮發(fā)元素(Hg、As、Se)遷移規(guī)律研究.pdf

1、有害的痕量元素會(huì)在煤燃燒過程中散逸到環(huán)境中,易揮發(fā)痕量元素更易以氣態(tài)的形式進(jìn)入到大氣,從而污染環(huán)境、危害人體健康。介于其對(duì)于人體和環(huán)境的巨大危害,本文主要以煤中易揮發(fā)的痕量元素汞、砷、硒為研究對(duì)象,研究三種元素在煤中的分布賦存、煤燃燒過程中的遷移分布以及與飛灰作用的相關(guān)機(jī)理。最后,探索性地研究了提質(zhì)對(duì)于低品質(zhì)煤(褐煤)煤質(zhì)的改善及煤中易揮發(fā)元素的揮發(fā)釋放的影響。
　　由于易揮發(fā)痕量元素在煤中含量極低(<100ppm)且極易揮發(fā),給

2、定量檢測(cè)帶來極大的困難。本文采用微波消解前處理方法并結(jié)合高精度的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對(duì)煤及其燃煤產(chǎn)物進(jìn)行定量檢測(cè),建立了一套快速、準(zhǔn)確的測(cè)定方法。該方法不僅加快了樣品分析速度,提高了測(cè)定的精度,同時(shí)最大限度的降低了易揮發(fā)元素在前處理過程中的損失,確保測(cè)定地準(zhǔn)確性。
　　研究易揮發(fā)元素在煤中的賦存形態(tài)對(duì)于研究其在煤燃燒過程中所進(jìn)行地物理化學(xué)反應(yīng),預(yù)測(cè)在煤燃燒后的分布、富集具有重要的意義。本文采用逐級(jí)化學(xué)提取方法研究了三種工業(yè)用煤及

3、三種典型褐煤中易揮發(fā)元素的賦存狀態(tài)。結(jié)果表明煤中汞和砷的賦存形態(tài)相似,主要以硫化物結(jié)合態(tài)存在;而硒在硫化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)中分布較為平均。而褐煤中汞、砷、硒以水溶態(tài)及硫化態(tài)形式存在比例較大,說明在褐煤中該三種元素的遷移性較大,在燃燒過程中容易揮發(fā)釋放。
　　工業(yè)燃煤被認(rèn)為是環(huán)境中汞、砷等元素的主要來源。本文對(duì)天津市供熱站及電廠實(shí)際運(yùn)行的鍋爐進(jìn)行了全面的采樣,并詳細(xì)討論了不同煤種、鍋爐形式、爐內(nèi)溫度等因素對(duì)易揮發(fā)元素遷移的影響,最后利

4、用質(zhì)量守恒定律計(jì)算了痕量元素在燃煤產(chǎn)物(飛灰、底灰、煙氣)中的分布比例,結(jié)果顯示三種元素在整個(gè)燃燒過程中約有30％-60%不等的高揮發(fā)度。
　　研究發(fā)現(xiàn)燃煤過程產(chǎn)生的飛灰能夠捕集氣態(tài)汞元素,從而降低有害元素的釋放。本文研究了飛灰粒徑、飛灰形貌、飛灰未燃盡碳含量以及飛灰中磁性物質(zhì)與三種易揮發(fā)元素汞、砷、硒捕集之間的相關(guān)性研究。結(jié)果顯示汞的含量與飛灰中未燃盡碳的含量成正相關(guān),砷的含量與飛灰中的磁性物質(zhì)的量成正相關(guān)。
　　本文在最