高效低廉燃烧固氟剂的开发与研究

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氟化物是大气污染物控制的污染物种,煤燃烧是大气氟污染的最大潜在污染源。国内首次采用燃烧固氟技术治理燃煤氟化物污染,研究并开发出高效低廉的固氟剂,主要是通过提高CaO的反应活性和提高固氟产物CaF2的高温稳定性两方面来开发固氟剂,以提高钙基固氟剂的固氟效果。研究具有先行性、创新性和实用性,对于开拓燃煤微量元素污染物研究的新领域,探索与研究适合我国国情的燃煤氟污染治理新技术,解决燃煤氟污染问题都具有深远的意义。 本文主要包括四个方面:钙基固氟剂的煅烧特性及可视化研究:高效低廉固氟添加剂的开发与研究;固氟剂调质预处理研究;燃烧固氟技术的工业性试验研究。 本文首先介绍了燃煤引起的大气氟污染的特征与危害,综述了煤污染控制研究的现状与存在的问题,然后给出了本文的研究内容。 其次在全面分析与评述煤中氟测定的各种方法的基础上,通过实验对比研究发现,高温燃烧水解——氟离子选择电极法是煤及其燃烧固态产物中氟含量测定的首选方法。 然后对钙基固氟剂的煅烧特性进行了研究。利用压汞仪对煅烧样品的微观孔隙结构特性参数进行了测量,系统探索了煅烧温度、煅烧时间、钙基固氟剂种类、粒径大小对微观孔隙结构特性及固氟效果的影响规律,根据各种影响规律来寻找提高固氟率的途径。同时,还利用SEM对煅烧样品外貌进行了可视化研究。 在钙基固氟剂中添加铁、铝等化合物以及工业废渣制成复合型固氟剂,并通过固氟实验来筛选出几种耐高温复合型廉价固氟剂。 本文还对钙基固氟剂进行了调质预处理,通过盐类和酸类调质剂的预处理后,考察调质前后固氟效果的变化情况。并通过可视化研究初步探讨了调质预处理对固氟反应的影响。 最后,改进了工业污染源烟气氟化物监测分析方法,建立了适合燃煤锅炉烟气氟化物监测的分析方法。首次进行煤粉炉燃烧固氟工业性试验,采用开发的耐高温固氟剂ZMD获得较高的固氟效果,并提出了两段燃烧固氟技术。
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