城市生活垃圾焚烧飞灰熔融特性及重金属赋存迁移规律的研究

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1、分女’jX705,TK4Il。￡2．*％：L]IX"一§2学0029434东南博士掌大学-r-o-论文城市生活垃圾焚烧飞灰熔融特性及重金属赋存迁移规律的研究研究生姚私：王堂洼导!『『fj姓私：量倦荭缎蚀狴壬教授Ii，谐学f雌＆*U——薹』岜直LLc仑文提空ll瑚』盟量生—月—且学他授r雌ftj整—直—杰—，§L拧斛蠡驰会主席——学科#业名称—』k蓝』￡—攫一论文替阱¨驯』鲤卫星—且—且半他授f¨州』迦量生—丑—旦东南大学博士学位论文MgO添加量>5％时，对试样达到较好的熔融效果具有促进作用。在1250．1

2、400。C范围内，Ni、cr、cu、Co、Mn的固溶率随熔融温度的升高而缓慢增长，熔融温度变化对As、Pb、Cd、Zn的固溶率有显著影响，对Hg的挥发影响甚微：CaO的添加对cr、Cu、Mn、As、Zn、Pb的固溶有抑制作用；添mlSi02对重金属的固溶率有促进作用；MgO的添加有利于重金属的固溶，尤其是对于zn、As、cd、Pb的固溶率提高更为显著；三种添加剂对重金属的固溶作用：MgO最好，Si02次之，CaO较差。在不同熔融温度下，烟气中挥发性重金属对熔融温度较敏感，随温度增加呈先减后增的趋势；CaO

3、添加量为5％时可减少熔融过程中挥发性重金属的排放，继续增加ca0将对重金属固溶产生负面影响；烟气挥发性重金属含量随Si02添加量的增加而减少；MgO的介入对烟气中重金属含量有显著影响。最后将流化床煤气化炉和旋风熔融炉联接起来进行集成试验，研究了空气一煤质量比、蒸汽一煤质量比、床层温度、添加剂种类等因素对焚烧飞灰熔融过程中重金属元素赋存迁移规律的影响。结果表明：在不同空煤比条件下，Ni、CT的固溶率最高，Cu、Mn、Co的固溶率随空煤比增加呈缓慢上升的趋势；挥发性重金属的固溶率随空煤比的增加基本呈上升趋势。

4、固溶率超过30％的重金属主要有As和Zn；Hg的固溶率随空煤比的变化基本维持不变。随着汽煤比的增加，Co、cr、cu、Mn、Ni的固溶率及挥发性重金属的固溶率均呈先增后减的趋势，且在汽煤比为O．41kg·kg．1时，固溶率达到最高，cr、Ni的固溶率在不同工况下均大于90％；当床层温度在860．9200C之间时，Mn的固溶率随床温的升高略有降低，Co、Cr、Cu、Ni的固溶率与床层温度呈正相关，固溶率大小依次为：Ni>Cr>Cu>Mn>Co；Zn的固溶率与床层温度呈反比，Pb、cd的固溶率随床层温度的升高

5、而升高；Hg的固溶率随床温变化不明显。添加M20对Ni、cr固溶较为有利：CaO、Si02、MgO的添加对于Mn的固溶率均无明显提高；对于Cu，Si02的固溶效果最好，MgO次之，CaO稍差；添女NMgO时co的固溶率最高，Si02次之，CaO最差；MgO、Si02的添加相对无添加剂时重金属的固溶率提高较为明显。对于As、zn、cd、Pb，MgO的效果优于Si02、CaO；三种添加剂对飞灰熔融过程中重金属固溶率提高的次序依次为：MgO>Si02>CaO。在试验研究的基础上，基于重金属元素在熔融过程中挥发特

6、性，建立了重金属的挥发扩散模型及重金属元素从飞灰颗粒内释放模型，模型中考虑了气固反应、颗粒间传热传质、重金属的扩散等因素的影响．并对不同熔融温度下焚烧飞灰中重金属的固溶率进行了数值模拟，总体模拟结果与实验结果，趋势一致，数值相近。关键词：城市生活垃圾；焚烧飞灰；熔融处理；重金属；固溶率；挥发率：数学模型摘要MeltingCharacteristicsandOccurrenceandTransferenceofHeavyMetalsduringMeltingProcessofFlyAshesfromMuni

7、cipalSolidWasteIncineratorAbstractFlyashesfrommnnicipalsolidwaste(MSW)incineratorcontainagreatdealoftoxicheavymetalsandtheircompounds．Theyaredefinedashazardouswastebecausetheseflyashesinhavinghighleachingratiosofheavymetals．Meltingtechnologycarleffectivel

8、ycontrolemissionofheavymetalsinflyashesfromMSWincinerator．Itisoneofthemajortechniquesofflyashesinnocenttreatment．ThebasicpropertiesofflyashesfromMSWincineratorKresystematicallyinvestigated．Theflyashesallcarriedoutth