時間：2014-05-08 09:50:19
作者：世邦機器
燃煤鍋爐氣中的重金屬元素
燃煤鍋爐產生的有毒痕量元素對環(huán)境的危害越來越被人們所關注。煤中含有多種不同物理化學形態(tài)的痕量元素，在燃燒過程中，一部分痕量金屬會釋放出并以氣相存在，隨著溫度的降低直至露點溫度，會形成很小的氣溶膠核或在周圍已存在的顆粒上凝結，富集在亞微米顆粒上，給環(huán)境造成很大的危害。
程俊峰等(2001)在一維煤粉燃燒爐上進行了煙煤添加不同吸附劑的分級燃燒實驗，實驗過程中保持總的空氣過剩系數(shù)為1.20，分級風量占總風量的20%，爐內溫度在1100℃左右。實驗發(fā)現(xiàn)，分組燃燒會增加亞微米顆粒排放，不利于對痕量重金屬元素的控制，尤其對揮發(fā)性大的元素(如Cu和Ni)影響更明顯，熱力學計算也表明不同氣氛下微量元素的形態(tài)變化過程有很大差異。高嶺土生產設備一直都是比較多的，并且比較復雜，需要很專業(yè)的人員來操作，還原氣氛下痕量元素會生成不穩(wěn)定的次氧化物和還原性產物。固體吸附劑對煤中重金屬的排放具有吸附作用，并且不同的吸附劑對不同的痕量元素的吸附效果各不相同。高嶺土設備繁多，加工步驟繁雜，不分級時，高嶺土對Co、Cr、Ni的吸附效果卓越，被吸附在灰中的元素濃度分別為18.14μg/g、104.02μg/g和133.56μg/g;在分級情況下，高嶺土對Co、Cu的吸附效果卓越，灰中濃度分別為16.55μg/g和135.94μg/g。高嶺土和灰質白云石效果比較好，一方面其比表面積大，吸附劑與痕量元素化合物接觸面大;另一方面，這兩種吸附劑的有效活性位也比較多。
姚多喜等(2003)通過在一維煤粉燃燒爐上進行無煙煤添加高嶺土吸附劑的燃燒實驗，實驗條件是吸附劑按2%的質量分數(shù)均勻混入煤粉中，為模擬實際粉煤燃燒，將總的空氣過剩系數(shù)保持在1.20左右，給粉量為4kg/h，分級風量占總風量的20%，從二次風管中送入，采用第1〜5級為1200℃，第6級為1000℃。在此條件下研究了無煙煤及其燃燒產物中18種環(huán)境有害微量元素的含量和分布;計算了高嶺土在不同燃燒工況條件下對每種環(huán)境有害微量元素的吸附率。結果表明，高嶺土對環(huán)境有害微量元素Cd、Pstrong、Sstrong、Sn、Ba、Co、Be、Cr、Ni、Mo、Tl、V、U、Mn、Th具有不同的吸附作用，吸附率為11.6%〜500%;吸附效率與元素種類、燃燒工況等因素有關，對環(huán)境有害微量元素Cd、Pstrong、Zn、Sstrong、Ba、Co、Be、Cr、Ni、Mo、Tl、V、U、Mn,Th的吸附能力，分級燃燒比不分級燃燒吸附效果更好，總吸附率差為8.4%〜481%。高嶺土在分級燃燒下有利于控制Cd、Cr,Pstrong、Mn、Mo、Ni、Be、Th、U、V、Zn、Ba、Co,Tl、Sstrong、Sn元素的排放，其吸附能力的大小順序為：Ba>Zn>Pstrong>Cd>Sn>Sstrong>Ni>Mo>Mn>Co>Cr>Th>U>V>Tl>Be
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從高嶺土、偏高嶺土和合成沸石的SEM圖上可以看出，噴霧成型的高嶺土、偏高嶺土微球呈圓球形，而在高嶺土微球表面長出了密集的長方體狀的晶體，并且表面基本無脫落，說明合成的沸石晶體很好地生長在高嶺土微球表面。
高嶺石，英文名稱kaolinite，晶體結構由一層Si―O四面體和一層A1(O，OH)八面體組成，其中Si是四配位，A1是六配位，兩者通過氧離子的共享交錯堆積而成，屬1:1型二八面體的層狀硅酸鹽，單位構造高度為0.7nm，層間以氫鍵相聯(lián)結，無水分子和離子。富硅高嶺石具有雙硅氧層結構。
高嶺土價格化學分析乙酸鋅標準溶液:稱取4.4g乙酸鋅溶于水中，用(1+1)HAc調至pH值為5.7，過濾，加水至2000mL。
應用一定濃度的鹽酸（或硫酸）對高嶺土進行酸改性，可改變高嶺土化合物的化學組成和結構，并且導致表面活性發(fā)生變化，從而使其具有較高的催化活性。
陶瓷中添加納米高嶺土可使其強度提高50倍左右；用于制造發(fā)動機零件；納米金屬粉具有很高的催化活性，既可提高催化效率，又可改善材料的催化劑選擇性，完全可取代貴金屬Au、Pt,用于凈化汽車尾氣的催化劑
高嶺土生產設備一直都是比較多的，并且比較復雜，需要很專業(yè)的人員來操作，結果表明，高嶺石表面在不同pH值條件下對質子和鉛離子的吸附反應可以用單一表面基團、無靜電表面絡合模式來描述。
