应用同步辐射X近边吸收谱法研究大气超细颗粒物中氯形态

建立了X射线近边吸收光谱法(1sXANES)测定大气颗粒物中无机氯和有机氯形态及含量的分析方法及质量控制体系。在储存环能量为1.5 GeV和光子能量为2.82 keV条件下,利用束流强度在300～150 mA的同步辐射光激发分析无机氯、链烃代有机氯和芳香烃代有机氯标准样品以及≤0.2μm的大气颗粒物样品。通过对标准品谱图的拟合计算,得到该方法无机氯、链烃代有机氯和芳香烃代有机氯最低检出限,分别为5.4,8.7和1.7μg/g。对已知无机氯和有机氯浓度的试样检出率均达到或接近95%,重复测定3-氯丙酸标准品(n=6),得到本方法的相对标准偏差(RSD)为0.9%。应用本方法可以实现定量无损地测定微量样品中氯的形态和含量,对城市大气颗粒物中氯的测定发现,颗粒物中无机氯和芳香烃代有机氯含量分别为110和12 ng/m3,链烃代氯的含量低于检出限。应用本方法对北京某地区大气颗粒物中氯元素形态进行测定,确定氯的主要存在形式是无机氯和芳香烃氯。

生活垃圾中氯的赋存形态及热转化规律探究

采用氧弹法、浸提-氧弹法和管式炉-氧弹法分别测定生活垃圾组分中的总氯、无机/有机氯以及挥发态/固定态氯的含量,探究了生活垃圾中氯的形态和在热处理过程中的转化规律。结果表明,生活垃圾各组分的总氯含量(干基)为1.52-19.44 mg/g,其中,厨余类组分的氯含量最高,为8.38-19.44 mg/g。厨余类组分的无机氯含量占比高达90%以上,橡塑类组分的有机氯含量占比为46%-55%。热处理过程中,无机氯在空气气氛下更易转化成挥发态氯和固定态氯,在氮气气氛下更易转化成固定态氯和其他态氯;而有机氯则主要转化成挥发态氯。揭示生活垃圾各组分的氯形态及其在热处理过程中的转化规律,可以为生活垃圾热处理过程烟气处理和氯腐蚀控制提供理论依据和解决思路。

高氯煤的研究进展和应用技术现状

我国新疆地区煤炭储量占全国预测煤炭储量的近40%,其中沙尔湖煤作为典型的新疆煤种之一,其储量近1000亿吨,该煤低灰、低硫、着火特性极佳,但是煤中氯含量可超过1%,如此罕见的高氯特性导致该煤在高效燃煤发电和现代煤化工中的结焦、沾污和腐蚀问题极其严重,制约了沙尔湖煤的安全、高效和清洁利用。在该技术背景下,对国内外高氯煤的研究进展和应用技术现状进行了综述,主要包括:1)世界和中国高氯煤的燃料特性、分布特性和利用技术现状;2)煤中氯的赋存形态,包括无机形态(与矿物元素结合形成离散的氯化物、含氯复杂矿物、存于孔隙水中离子形态)和有机形态(弱结合吸附形态,强结合共价形态);3)燃烧和热解过程中氯释放的影响因素和氯的迁徙形态及特性;4)高氯煤燃用过程中氯诱导的受热面沾污和腐蚀机制;5)燃烧过程中二噁英和汞等重金属与氯的耦合作用机制;6)氯的控制技术,包括炉前、炉内和炉后控制技术。基于文献调研和分析研究,为今后高氯煤领域的基础研究重点和技术研发方向提出建议。