垃圾焚烧发电厂飞灰热处理过程中重金属挥发特性研究

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1、分类号学号M201270944学校代码10487密级硕士学位论文垃圾焚烧发电厂飞灰热处理过程中重金属挥发特性研究学位申请人：金立梅学科专业：热能工程指导教师：孙路石教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringEvaporationofheavymetalsduringthermaltreatmentofflyashfromMSWincinerationplantsCandida

2、te：JinLimeiMajor：ThermalEngineeringSupervisor：Prof.SunLushiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay21,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担

3、。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要本文采用高温热处理方式去除垃圾焚烧飞灰中的重金属。为了

4、研究最佳的热处理方案，收集了来自流化床垃圾焚烧发电厂和机械炉排炉垃圾焚烧发电厂的两种飞灰，首先详细了解两种飞灰的物理化学特性和重金属分布浸出特性。然后为了找出流化床飞灰最适宜有效的热分离条件，分别考虑了热处理温度、热处理停留时间、添加MgCl2、进气流速以及添加SiO2等对重金属挥发的影响。最后将两种焚烧飞灰按照不同的比例混合热处理，研究热处理后重金属的挥发特性。通过表征实验分析飞灰的特性发现，流化床焚烧飞灰粒径大于38μm的占90%以上，而炉排炉焚烧系统的飞灰粒径较细小，50%以上的飞灰粒径小于38μm。飞灰中的主要元素组成为Ca、S

5、i、Al、Fe、Cl、S、K、Na和Mg，主要晶相化合物为：CaCO3、CaCl2、CaSO4、Ca(OH)2、SiO2、NaCl、KCl、Fe2O3等。飞灰中重金属的含量大小排列为Zn>Pb>Cu>Cr>Cd，且炉排炉飞灰中这些重金属的含量高于流化床飞灰中的含量。飞灰中重金属的浸出率整体较高，浸出率从大到小的排列为：Zn>Cd>Cu>Cr>Pb。流化床焚烧飞灰的热处理特性实验得出：当温度大于900℃，反应系统中Cl2含量充足，较长的热处理停留时间（约~1h），合适的进气流量下，重金属Cd、Pb、Cu和Zn均能达到较高的挥发。而本文实验

6、条件下，Cr的挥发率均较低。两种飞灰按不同比例(10%、30%、50%)混合热处理特性实验得出：两种飞灰混合热处理可以有效的去除两种飞灰中的Pb，气氛的影响不大。对于Cu的挥发，在氧化气氛中受温度的影响最大，在惰性气氛中挥发受抑制，可以采用混合热处理的方式。Zn在惰性气氛下的挥发率高于氧化气氛，并且添加炉排炉焚烧飞灰可以有效的促进Zn的挥发。关键词：垃圾焚烧飞灰；飞灰特性；热处理；重金属挥发I华中科技大学硕士学位论文AbstractThermaltreatmentmethodwasusedinthispapertoremoveheavy

7、metalsfromMSWflyash.TwokindsofMSWflyashwereselectedfromfluidizedbedwasteincinerationpowerplantandgratefurnacewasteincinerationpowerplant.Inordertoinvestigatethebestthermaltreatmentscheme,potentialeffectshadbeentakenintoconsideration.Firstly,physicalandchemicalcharacteris

8、ticsoftwokindsofflyashwereanalysed.Secondly,theinfluenceofthermaltreatmenttemperature,residencetime,MgC