城市污水污泥与麦秆混烧过程中钾的转化特性-论文.pdf

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1、第34卷第6期工程热物理学报VO1．34．NO．62013年6月J0URNALOFENGINEERINGTHERM0PHYSICSJun．，2013城市污水污泥与麦秆混烧过程中钾的转化特性李琳娜，2任强强2吕清冈02李诗媛2(1．中国科学院大学，北京100049；2．中国科学院工程热物理研究所，北京100190)摘要采用立式管式炉试验系统研究城市污水污泥与麦秆混烧过程中碱金属钾的转化特性，利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP—OES)、x射线衍射仪(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)等检测手段，分析麦秆和城市污水污泥

2、不同温度混烧灰的成分、晶相结构以及微观形貌。研究结果表明，700。c和800。C时，麦秆底灰中钾主要以KC1和K2SO4形态存在，900。C时则以K2SO4形态存在；温度对城市污水污泥底灰以及混烧底灰中钾的赋存形态影响很小，城市污水污泥底灰中钾主要以KA1Si308形式存在，城市污水污泥与麦秆混烧底灰中钾除了以KA1Si206、KA1Si308形式存在外，还存在高熔点的碱金属磷酸盐化合物Ca9MgK(PO4)7。关键词城市污水污泥；麦秆；混烧；钾中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：0253—231X(2013)06

3、—116604BehaviorofPotassiumDuringCO—CombustionofMunicipalSewageSludgeWithWheatStrawLILin—Na，。RENQiang—Qiang。L0Qing—GangLIShi—Yuan(1．UniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．InstituteofEngineeringThermophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing10

4、0190，China)AbstractThebehaviorofpotassiumduringCO—combustionofmunicipalsewagesludgewithwheatstrawwasinvestigatedinaverticaltubularfurnacereactor．Theelementscontent，phasecomponentandmicrostructureoftheashsampleswerecharacterizedwithinductivecoupledplasmaequippedwi

5、thanopticalemissionspectrometer(ICP—OES)，x—raydifractometry(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)，respectively．Theresultsshowedthat：at700。Cand800。C，potassiuminthewheatstrawashismainlyintheformsofKC1andK2S04whileat900。CmainlyintheformofK2S04．Thetemperaturehaslitt

6、leefectOilthesewagesludgebottomashandthemixedbottomash．Potas—siuminthesewagesludgeashismainlyintheformofKA1Si3Os．IntheashsamplesofCO—combustionofmunicipalsewagesludgeandwheatstraw，potassiumisintheformofpotassium—alumino—silicates(KA1Si206，KA1SiaOs)，andhigh-temper

7、aturemeltingpotassiumphosphatesCa9MgK(P04)7．Keywordsmunicipalsewagesludge；wheatstraw；CO—combustion；potassium0引口近年来，流化床燃烧发电成为生物质能源化利床和20MWth循环流化床开展了城市污水污泥与木用的重要方式。生物质燃料尤其是秸秆中碱金属含材类生物质混烧，研究结果表明混烧可以消除或显量高，在流化床燃烧过程中容易引起受热面积灰、腐著减轻KC1引起的积灰，降低烟气中KC1浓度与蚀、结渣以及床料粘结等问题_1J'碱

8、金属问题已成为木材类生物质相比，秸秆中的碱金属含量更高，燃烧秸秆流化床燃烧利用的一个主要障碍。国内外主要过程中遇到的碱金属问题更突出，城市污水污泥与通过在燃料或床料中加入添加剂、更换床料以及与秸秆混烧过程中碱金属的迁移转化规律鲜见报道。煤混烧来解决碱金属问题[1】0另外，有研究表明生本文利用立式管式炉，结合电感耦合等