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煤矸石及煤泥燃烧过程重金属排放特性

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【作者】 彭皓王宝凤杨凤玲曹晏程芳琴

【Author】 PENG Hao;WANG Baofeng;YANG Fengling;CAO Yan;CHENG Fangqin;Institute of Resources and Environment Engineering,Shangxi University;Chemical Department of Western Kentucky University;

【机构】 山西大学资源与环境工程研究所Chemical Department of Kentucky University

【摘要】 煤矸石和煤泥是煤炭分选和开采过程中产生的固体废弃物,大量煤矸石、煤泥的堆存会产生一系列的环境和生态问题。燃烧发电是煤矸石、煤泥资源化利用的主要途径之一。煤矸石和煤泥中均含有一定量的重金属元素,如Hg、As、Pb等。在燃烧过程中这些有害元素的释放造成严重环境危害,因此研究煤矸石及煤泥燃烧过程重金属的排放特性意义重大。为考察煤矸石及煤泥在富氧气氛和空气气氛下燃烧时重金属的排放特性,研究了不同温度下平朔煤矸石和煤泥在O2/CO2气氛和空气气氛下燃烧时,As、Hg、Pb和Se的排放特性。采用Hydra-II测汞仪测量煤矸石、煤泥和灰中的Hg含量,采用ICP-AES测量煤矸石、煤泥和灰中的As、Pb和Se含量。研究结果表明,煤矸石及煤泥燃烧过程中,燃烧温度在500~1 000℃、O2体积分数在20%~40%时,随着温度和O2体积分数升高,煤矸石、煤泥的成灰比例降低。此外,煤矸石在O2/CO2气氛下燃烧时,随温度和O2体积分数提高,As、Hg、Pb和Se在燃烧烟气中的占比升高,燃烧后所得灰占比降低。煤泥在O2/CO2气氛下燃烧时,随燃烧温度的升高,As、Hg、Pb更容易挥发到气相中;煤泥在空气气氛下燃烧时,As、Hg、Pb在烟气中的占比略高于相同温度、O2/CO2气氛下O2体积分数为20%时的比例。

【关键词】 煤矸石煤泥重金属排放特性富氧燃烧
【基金】 NSFC-山西省联合基金重点资助项目(U1610254);山西省重点研发计划(国际合作)资助项目(2016D421041)
【所属期刊栏目】 研究论文 (2019年05期)
  • 【DOI】10.13226/j.issn.1006-6772.18072101
  • 【分类号】X701;TD849.5
  • 【下载频次】24
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