文档介绍：分类号学号 M201070967
学校代码 10487 密级
硕士学位论文
垃圾焚烧飞灰热处理过程中
汞释放的研究
学位申请人: 张璧
学科专业: 动力工程
指导教师: 姚洪教授
答辩日期: 2012 年 5 月 27 日
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A Thesis Submitted in Partial of Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering
Mercury release characteristics during thermal treatment of fly
ash from MWS incinerator
Candidate: Zhang Bi
Major: Power Engineering
Supervisor: Prof. Yao Hong
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
May, 2012
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年月日
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不保密□。
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年月日年月日
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华中科技大学硕士学位论文
摘要
我国处理的垃圾总量在逐年增加,垃圾焚烧热利用是目前处理城市垃圾最好的方
法之一。然而垃圾焚烧会带来一些环境的问题,垃圾焚烧飞灰因其含有大量的重金属
及其它有害物质而备受关注,垃圾焚烧飞灰中汞含量很高,而汞是一种易挥发且对人
类危害很大的重金属。本文主要关注垃圾焚烧飞灰热处理过程中汞释放及其形态。
以四种垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象,利用固定床研究了不同的热处理温度、热
处理气氛和时间对垃圾焚烧飞灰中汞释放的影响,并通过不同热处理时间下的汞释放
率,求出汞释放速率常数及释放的活化能。
实验发现热处理温度对垃圾焚烧飞灰中汞释放的影响很大。四种垃圾焚烧飞灰中
汞主要的释放温度在 200-400℃。而且四种垃圾飞灰在同样温度下汞释放率相差不大。
不同气氛下热处理垃圾焚烧飞灰中汞释放率也相差不大。热处理温度在 200-400℃时,
垃圾焚烧飞灰中的汞释放速率较慢,在 500℃以上,垃圾焚烧飞灰中汞释放速率变快。
垃圾焚烧飞灰中的汞释放速率随着温度的升高而增高,用一阶化学反应对垃圾飞灰中
的汞释放率拟合,求出不同热处理温度垃圾焚烧飞灰中汞释放速率常数。四种垃圾焚
烧飞灰中汞的脱附活化能在 36-40KJ /mol 之间。
为了识别飞灰中汞的化学形态,垃圾焚烧飞灰的程序升温热处理实验表明,垃圾
焚烧飞灰程序升温中汞会在两个温度段释放,即在 200-400℃区间内 HgCl2 释放峰和
500-600℃区间内 HgO 的释放峰。垃圾焚烧飞灰中汞主要以 HgCl2 的形式存在,含有
少量的 HgO。
吸附实验表明垃圾焚烧飞灰对单质汞的吸附能力很差,但是原始的飞灰的吸附能
力比经 600℃热处理去除汞后的飞灰吸附能力要强。对两种吸附单质汞的飞灰程序升
温,发现原始飞灰的单质汞释放峰值温度相比于处理之后的有一定的延后,这可能与
飞灰中氯元素有关。垃圾焚烧飞灰对汞的吸附方式是通过汞化合物在上面的凝结或飞
灰上的氯化物与汞反应。
关键词:垃圾焚烧;飞灰;汞;热处理;程序升温脱附
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华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Waste-to-energy incineration i