硅藻土和蒙脫石定向改性抑制燃煤超細顆粒物的生成.pdf

1、中國每年煤炭消耗量龐大，發(fā)電是煤炭消耗的一個主要途徑，燃煤發(fā)電會生成大量灰塵顆粒從而污染大氣環(huán)境。國內(nèi)電廠基本都通過安裝除塵設(shè)備的方式控制顆粒物的排放，但受除塵設(shè)備工作特性影響，尤其是靜電除塵器，對超細顆粒物的脫除效率較低。超細顆粒容易攜帶很多痕量元素等污染物，因此會嚴重危害人體健康。添加爐內(nèi)吸附劑是一種有效的控制燃煤超細顆粒物排放的措施，可以有效降低超細顆粒物的生成量，彌補除塵器對超細顆粒物脫除效率不高的缺陷，而且不需要對電廠進行大規(guī)

2、模改造，適合大規(guī)模應(yīng)用。
　　已經(jīng)開發(fā)出的燃煤吸附劑種類雖然比較多，但是基本都局限于天然礦物，應(yīng)用改性礦物控制超細顆粒物的研究還未展開。改性處理可以很好地優(yōu)化天然礦物的物理、化學(xué)特性，提高其對超細顆粒物的減排效果。本文首先采用HCl和NaOH兩種方法對天然硅藻土進行了改性處理，然后分別將之與煤粉進行混燒。實驗在高溫沉降爐上進行，主要分為兩部分：1）硅藻土/改性硅藻土與煤粉的混燒實驗，利用低壓撞擊器采樣系統(tǒng)對生成的顆粒物進行收集，目

3、的是研究改性硅藻土對燃煤超細顆粒物生成特性的影響；2）吸附劑與醋酸鈉的混燒實驗，目的是研究改性硅藻土高溫下通過化學(xué)方式捕獲堿金屬的能力。實驗結(jié)果表明HCl改性可以提升硅藻土對超細顆粒物的捕獲效率，而NaOH改性則會抑制硅藻土對超細顆粒物的減排能力；此外，HCl改性后硅藻土表面特性大幅提升，但其對堿金屬元素的捕獲能力并未提升，由此推測HCl改性促進硅藻土對超細顆粒物的減排主要通過增強其物理吸附能力來實現(xiàn)；而NaOH改性則破壞了硅藻土的結(jié)構(gòu)

4、，使硅藻土失去反應(yīng)活性，導(dǎo)致其對堿金屬的捕獲能力大幅下降，從而降低對超細顆粒物的減排效果。
　　隨后本文采用HCl和聚合羥基鋁兩種方法對蒙脫石進行改性處理，然后進行混燒實驗，實驗與硅藻土和煤粉的混燒實驗類似。實驗結(jié)果表明：HCl改性和聚合羥基鋁改性均能大幅提高蒙脫石對超細顆粒物的減排能力；而經(jīng)過兩種方法改性后，蒙脫石高溫下化學(xué)方式捕獲堿金屬的能力均會明顯提高，且二者呈現(xiàn)正相關(guān)性。進一步采用特殊設(shè)計的沿程開孔反應(yīng)器，分別對蒙脫石/改