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污泥焚烧过程中Pb的迁移行为及吸附脱除 被引量：15
1
作者 刘敬勇 孙水裕 +6 位作者 陈涛 陆少游 王玉洁 谢武明 杜青平 杨佐毅 李磊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期466-477,共12页
在一维固定燃烧炉上进行了城市污水污泥层燃模拟实验,重点研究了不同焚烧工况条件下重金属Pb的迁移行为和形态转化特征,并利用4种固体吸附剂(CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土)对污泥焚烧过程中Pb的排放进行脱除,同时把结果与热力学模型计算... 在一维固定燃烧炉上进行了城市污水污泥层燃模拟实验,重点研究了不同焚烧工况条件下重金属Pb的迁移行为和形态转化特征,并利用4种固体吸附剂(CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土)对污泥焚烧过程中Pb的排放进行脱除,同时把结果与热力学模型计算进行了对比.热力学平衡计算得到污泥焚烧过程中Pb主要以PbO(g)形式挥发,当氯化物存在时,Pb主要以PbCl2(g)形式挥发,并且Cl有促进Pb挥发的趋势;当硫化物存在时,Pb主要以PbSO4(s)形式存在,阻滞了Pb的挥发;固体吸附剂Al2O3、SiO2、CaO的加入有稳定的(PbO)(Al2O3)(s)、PbSiO3(s)和CaPbO4(s)化合物生成,延缓了PbO(g)生成温度,并且Al2O3对Pb脱除效果优于SiO2和CaO.焚烧实验得到,随着焚烧温度的升高,焚烧底渣中Pb的残留量有减小趋势,并且底渣中Pb的易还原态比例逐渐增加,残渣态比例有下降趋势;焚烧时间的延长,对焚烧过程中Pb的挥发影响不大,但底渣中Pb的残渣态比例有所减小.焚烧过程中水分的增加导致Pb的氯化态向氧化态转变,阻滞了Pb的氯化物挥发,而空气过剩系数的增加,导致Pb的残留率下降.污泥焚烧过程中固体吸附剂CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土的加入有利于Pb的残留并固定在焚烧底渣中,从控制Pb挥发角度来看,CaO及Al2O3的效果要优于粉煤灰和高岭土. 展开更多
关键词 污泥焚烧 PB 形态 迁移 吸附剂 热力学平衡分析
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燃煤过程中微量元素砷和硒形态转化的热力学平衡模拟 被引量：7
2
作者 孟韵 张军营 +2 位作者 钟秦 郑楚光 王犇 《环境污染治理技术与设备》 CSCD 北大核心 2002年第9期1-5,共5页
砷和硒是煤中的易挥发有毒微量元素。由于砷和硒在燃煤烟气中的浓度极低以及实验条件的限制 ,目前化学热力学平衡分析已成为预报烟气中砷和硒等有毒元素形态分布的主要理论分析方法。本文综述了热力学平衡分析方法应用于砷和硒在燃煤过... 砷和硒是煤中的易挥发有毒微量元素。由于砷和硒在燃煤烟气中的浓度极低以及实验条件的限制 ,目前化学热力学平衡分析已成为预报烟气中砷和硒等有毒元素形态分布的主要理论分析方法。本文综述了热力学平衡分析方法应用于砷和硒在燃煤过程中形态转化和平衡分布等方面的研究进展。首先用于热力学平衡分析的是只含有砷或硒一种微量元素和煤中主量元素及氯元素的简单体系 ,并假设烟气中只有理想气体组成的气相和纯凝聚相的理想模型。然而是否考虑砷和硒与其他微量、主量或次量元素的相互作用 ,砷和硒所有可能存在的反应 ,以及在熔融相砷和硒与熔融物的结合会严重地影响模型的预报结果 ,因此 ,目前热力学平衡体系已发展成为含有包括砷和硒在内的多个微量元素和煤中所有主量、次量元素 。 展开更多
关键词 砷 硒 热力学平衡分析 燃烧 形态转化 燃煤过程 微量元素 模拟
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煤燃烧过程中有害痕量元素形态分布的化学热力学平衡分析 被引量：11
3
作者 孟韵 张军营 钟秦 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期28-32,共5页
采用化学热力学平衡分析方法,应用真实煤质数据预测了煤燃烧过程中国内六种具有代表性的煤种有害易挥发性痕量元素As和Se的化学形态分布。计算中考虑了痕量元素和卤素(如氯元素)的相互作用,也考虑了痕量元素与主量矿物元素之间的相互作... 采用化学热力学平衡分析方法,应用真实煤质数据预测了煤燃烧过程中国内六种具有代表性的煤种有害易挥发性痕量元素As和Se的化学形态分布。计算中考虑了痕量元素和卤素(如氯元素)的相互作用,也考虑了痕量元素与主量矿物元素之间的相互作用。研究结果表明,不同煤级、不同产地的煤中痕量元素As的化学形态分布有较大差异。As的热力学平衡计算中,数据库中是否忽略AsO形态对结果影响非常显著,忽略AsO形态的限制性模拟结果似乎更能反映真实煤燃烧过程中As的化学形态分布。煤级和煤的产地对Se的化学形态分布没有显著影响。 展开更多
关键词 煤 燃烧 痕量元素 热力学平衡分析
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污泥掺烧过程中Cl/S/P/矿物质的热交互作用对Cd迁移转化行为的影响 被引量：6
4
作者 刘敬勇 黄李茂 +6 位作者 陈佳聪 谢武明 党晓娥 郭家宏 孙健 张耿崚 孙水裕 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4407-4420,共14页
采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_... 采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了污泥掺烧过程中Cl/S/P与矿物质的交互作用,重点模拟研究了Cl/S/P/矿物质交互体系对Cd迁移转化的影响.研究结果表明,污泥掺烧过程含Cl、S及P逸出气体以HCl(g)、SO_2(g)及(P_2O_5)_2(g)形式排放.污泥掺烧含有CaO-SiO_2-Al_2O_3体系中,CaO可以抑制S以SO_2(g)释放,而SiO_2及Al_2O_3对SO_2(g)逸出有促进作用,同时CaO及Al_2O_3可以抑制P的挥发.污泥掺烧过程中SiO_2及Al_2O_3对Cd挥发都有一定抑制作用,但CaO及Fe_2O_3对Cd基本无影响;当Cl存在时,Ti O2和SiO_2对Cd吸附作用减弱,并使Al_2O_3吸附剂失效;当S存在时,可导致吸附剂对Cd中毒,而P可导致Al_2O_3吸附剂失效;Cl-S-P耦合体系中,单一矿物质对Cd迁移转化影响主要受Cl和S控制.SiO_2+CaO+Al_2O_3共存体系中,Cl的存在可导致固体吸附剂SiO_2和Al_2O_3失效;S、S+Cl、S+P、S+Cl+P的存在受控元素为S,并且可以抑制Cd的挥发;P、Cl+P的存在对Cd影响受控元素为Cl,可促进Cd挥发. 展开更多
关键词 污泥掺烧 氯（C1） 硫（S） 磷（P） 矿物质 镉（Cd） 热力学平衡分析
全文增补中
深度脱水污泥焚烧过程中调理剂的热转化行为及其对重金属挥发的影响 被引量：3
5
作者 刘敬勇 傅杰文 +4 位作者 党晓娥 孙健 孙水裕 郭家宏 王玉洁 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2540-2556,共17页
采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了深度脱水后污泥焚烧过程中调理剂的热转化过程及逸出产物,并预测了含Cl调理剂与CaO耦合作用对重金属迁移转化及排放的影响.研究结果表明,污泥添加单一调理剂Al_2(SO_4)_3、Fe_2(S... 采用化学热力学平衡分析方法,应用污泥实测数据模拟计算了深度脱水后污泥焚烧过程中调理剂的热转化过程及逸出产物,并预测了含Cl调理剂与CaO耦合作用对重金属迁移转化及排放的影响.研究结果表明,污泥添加单一调理剂Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_3、FeSO_4、AlCl_3及FeCl_3后,Fe和Al在高温下主要以Al_2O_3(s)和Fe_2O_3(s)存在,主要气态产物是HCl和SO_2.调理剂CaO和FeCl_3共存且含量增加时,焚烧过程中HCl(g)逸出过程变慢,并且Fe_2O_3(s)易于和CaO(s)作用导致Fe_2O_3(s)存在温度区间变窄.污泥未添加调理剂焚烧过程中,重金属Cd、Pb、Cr、Tl、Hg、As易于以Cd(OH)_2(g)、PbO(g)、CrO_2(OH)_2(g)、AsO(g)、Hg(g)、Tl(g)形式挥发,而Cu、Zn、Ni以其氧化物形式存在而难挥发.调理剂FeCl_3及CaO添加到污泥后,重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、Tl)的分布受FeCl3的影响大于CaO,导致其形成重金属氯化物而挥发,而Cr和As与CaO作用生成CaCr_2O_4(s)、Ca_3(AsO_4)_2(s)热稳定化学物,抑制了Cr、As的挥发.当脱水污泥与含硫化物掺烧时,重金属(Pb、Cu、Zn、Ni)挥发受到Cl的影响大于S,在低温区间其主要以硫酸盐为主,在中高温区间以氯化物存在,而Hg和Tl不受硫化物影响. 展开更多
关键词 污泥焚烧 调理剂 重金属 深度脱水 热力学平衡分析
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危险废物焚烧灰渣熔融过程中重金属元素热力学平衡计算 被引量：1
6
作者 胡明 虎训 +2 位作者 邵哲如 程易 徐鹏程 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2672-2679,共8页
熔融固化是目前危废焚烧灰渣处置的有效方法之一。为了能够有效地控制熔融过程中重金属元素的迁移,采用HSC Chemistry软件模拟研究了重金属元素As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr等在熔融过程中的物质变化历程,考察了不同气氛、温度、氯化物种类... 熔融固化是目前危废焚烧灰渣处置的有效方法之一。为了能够有效地控制熔融过程中重金属元素的迁移,采用HSC Chemistry软件模拟研究了重金属元素As、Pb、Zn、Cu、Ni、Cr等在熔融过程中的物质变化历程,考察了不同气氛、温度、氯化物种类的影响。结果表明:在还原性气氛下,As、Pb几乎100%以As S(g)和Pb S(g)的形式挥发进入气相;Zn主要以气态金属挥发,1 500℃时90.8%的Zn进入气相;Cu、Ni、Cr与灰渣中的Fe2O3、Al2O3等形成不易挥发的化合物,几乎完全被熔渣固化。氧化性气氛有利于各重金属元素的固化,除46.47%的Pb以Pb Cl2(g)、Pb Cl(g)、Pb O(g)的形式挥发外,其余重金属元素均能被固溶在渣中。与灰渣中Na Cl相比,Ca Cl2不影响As、Cr的平衡形态分布,但能促进Pb、Zn、Cu、Ni以气态氯化物的形式挥发进入气相,不利于重金属元素的固化。 展开更多
关键词 焚烧灰渣 熔融处理 重金属元素 热力学平衡分析
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城市生活垃圾热处理中氯元素转化的热力学平衡分析 被引量：1
7
作者 何祺东 马晓茜 +2 位作者 王耀汉 唐玉婷 陈晓斌 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期281-284,289,共5页
利用FactSage软件,采用热力学平衡分析法,研究了燃烧气氛、反应温度及脱氯剂对城市生活垃圾热处理过程中氯元素转化的影响。结果表明,MSW在空气或富氧气氛下焚烧,低温时氯元素的主要产物为Cl_(2)和HCl,超过一定温度后,全部转化成HCl,这... 利用FactSage软件,采用热力学平衡分析法,研究了燃烧气氛、反应温度及脱氯剂对城市生活垃圾热处理过程中氯元素转化的影响。结果表明,MSW在空气或富氧气氛下焚烧,低温时氯元素的主要产物为Cl_(2)和HCl,超过一定温度后,全部转化成HCl,这一温度节点会随着垃圾的具体组分不同而变化;富氧下,O_(2)含量越高,Cl_(2)越多,而HCl越少;而在全实验温度范围内热解,氯元素几乎全部转化为HCl。超过一定温度(不同工况下400~800℃)时,脱氯剂丧失脱氯效果。脱氯剂的效果:CaO>CaCO_(3),添加比例15%>10%>5%,热解>空气>富氧气氛(富氧时CO_(2)与脱氯剂生成CaCO_(3),O_(2)含量越少脱氯效果越好)。脱氯效果与垃圾组分有关,因MSW样本2中含大量硫元素,硫元素氧化生成CaSO_(4),抑制脱氯效果,故MSW样本1脱氯效果优于MSW样本2,适宜脱氯温度范围较广。 展开更多
关键词 城市生活垃圾 热处理 氯 热力学平衡分析 脱氯剂
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