燃煤电厂煤及其燃烧副产物中砷形态分析

燃煤电厂煤中砷(As)的形态在燃烧过程中不可避免地会发生转化。煤及其副产物中砷的形态与人体健康和环境安全密切相关,亟待鉴别。然而目前针对煤燃烧相关产物中砷形态的前处理手段和分析方法尚缺乏。本研究采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱法(HPLC-HG-AFS)成功测定了电厂煤、粉煤灰和石膏中砷的形态,优化了仪器参数、提取试剂和前处理方法(超声和微波辅助)。优化后,无机砷的分离时间缩短至7 min,As(Ⅲ)和As(V)的检出限分别为1.8 ng/g和4.6 ng/g。砷形态的高效提取剂为1.0 mol/L磷酸和0.1 mol/L抗坏血酸的混合溶液。微波辅助(2000 W、80℃、40 min)和超声辅助(40 kHz、20℃、40 min)分别是煤/粉煤灰和石膏样品中砷形态的最佳提取方法。在微波和超声波辅助提取条件下,As(Ⅲ)/As(V)的回收率分别为95.8%/104.5%和90.6%/89.7%。样品分析结果表明,煤中砷主要以As(V)形式存在,As(Ⅲ)所占比例很小,而在粉煤灰和石膏中只观察到As(V)。该研究揭示了As(Ⅲ)向As(V)的转化是气态砷捕获的关键,可以为控制电厂砷排放提供科学依据。

燃煤机组入炉煤及其副产物中铅的分布和富集特性

采用微波消解法和氢化物发生-原子荧光光谱法考察并比较了5台容量25~300 MW循环流化床(CFB)机组和5台容量300~600 MW煤粉炉(PC)机组入炉煤和燃烧副产物中铅的分布及富集特性。浓度归一法、质量分布法和相对富集系数法均表明PC机组入炉煤燃烧后绝大部分铅富集在飞灰中,而CFB机组较低的炉膛温度和入炉煤较高的灰分含量导致其底渣中也富集有一部分铅。