硅藻土和蒙脫石定向改性抑制燃煤超細(xì)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(gè)主要途徑，燃煤發(fā)電會(huì)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(duì)超細(xì)顆粒物的脫除效率較低。超細(xì)顆粒容易攜帶很多痕量元素等污染物，因此會(huì)嚴(yán)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(xì)顆粒物排放的措施，可以有效降低超細(xì)顆粒物的生成量，彌補(bǔ)除塵器對(duì)超細(xì)顆粒物脫除效率不高的缺陷，而且不需要對(duì)電廠進(jìn)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(xì)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(duì)超細(xì)顆粒物的減排效果。本文首先采用HCl和NaOH兩種方法對(duì)天然硅藻土進(jìn)行了改性處理，然后分別將之與煤粉進(jìn)行混燒。實(shí)驗(yàn)在高溫沉降爐上進(jìn)行，主要分為兩部分：1）硅藻土/改性硅藻土與煤粉的混燒實(shí)驗(yàn)，利用低壓撞擊器采樣系統(tǒng)對(duì)生成的顆粒物進(jìn)行收集，目

3、的是研究改性硅藻土對(duì)燃煤超細(xì)顆粒物生成特性的影響；2）吸附劑與醋酸鈉的混燒實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HCl改性可以提升硅藻土對(duì)超細(xì)顆粒物的捕獲效率，而NaOH改性則會(huì)抑制硅藻土對(duì)超細(xì)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(duì)堿金屬元素的捕獲能力并未提升，由此推測(cè)HCl改性促進(jìn)硅藻土對(duì)超細(xì)顆粒物的減排主要通過增強(qiáng)其物理吸附能力來實(shí)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(duì)堿金屬的捕獲能力大幅下降，從而降低對(duì)超細(xì)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(duì)蒙脫石進(jìn)行改性處理，然后進(jìn)行混燒實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)與硅藻土和煤粉的混燒實(shí)驗(yàn)類似。實(shí)驗(yàn)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(duì)超細(xì)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(huì)明顯提高，且二者呈現(xiàn)正相關(guān)性。進(jìn)一步采用特殊設(shè)計(jì)的沿程開孔反應(yīng)器，分別對(duì)蒙脫石/改