气流床煤气化熔渣流动行为参数预测模型的研究进展

煤的灰熔融特性和黏温特性是气流床(EFB)气化炉能否顺利排渣的2个关键指标。EFB气化炉内的化学反应处于高温高压湍流多相反应的苛刻条件下,通过试验获取熔渣流动行为参数困难大,建立能够预测该参数的模型至关重要。在分析煤的灰熔融特性参数(灰熔融温度、全液相温度)、黏温特性参数(黏度、临界黏度温度)及影响参数因素的基础上,阐述了回归分析法、软件预测法(FactSage、LAMMPS)、数学建模法(反向传播神经网络、支持向量机)和离子势预测法4种预测方法的原理及步骤,对灰熔融特性参数和黏温特性参数构建预测模型进行了系统综述,最后归纳了4种预测煤灰流动行为方法的优缺点及应用范围。基于煤灰成分及其微观结构,结合热力学和动力学模拟软件,采用数学模型优化流动性参数,从而建立最优预测公式,对指导EFB气化过程中熔渣流动行为的准确预测具有重要意义。

粉煤灰制备P型沸石及吸附性能研究

以略阳电厂粉煤灰为原料,在其加入固体Na2CO3,研究不同煅烧温度对粉煤灰物相的影响。结果表明在800℃煅烧1h后,试样中的物相主要为硅铝酸钠和少量的霞石,试样中无石英相。在800℃煅烧1h后的试样中加入硅灰,研究水热时间对合成P型沸石的影响。结果表明水热36h,能够合成结晶较好的P型沸石,沸石形貌为1μm的球状颗粒。合成P型沸石、天然沸石和粉煤灰对Cd2+的吸附性能进行了研究,结果表明:合成的P型沸石吸附能力最好,吸附率为97.82%。

粉煤灰增黏制备泡沫铝材料的研究

以粉煤灰为增黏剂,TiH2为发泡剂,将它们先后加入到铝熔体之中并搅拌均匀,进而获得闭孔型泡沫铝材料·结果表明:粉煤灰的加入量在3%～5%范围内可以获得密度较小、孔隙率较高的泡沫铝材料;当粉煤灰颗粒尺寸在61～147μm时,泡沫铝的密度、孔隙率 粉煤灰粒度关系曲线较为平缓,制得的泡沫铝材料胞孔结构较好;在泡沫铝制造过程中用粉煤灰代替金属Ca进行增黏可降低生产成本;在铝熔体中添加粉煤灰,有利于制备强度较高的泡沫铝材料·

粉煤灰基吸附剂对模拟废水中Cd^(2+)的吸附性能

以粉煤灰为原料、Na2CO3为助熔剂,采用盐熔融—水浴结晶法制备粉煤灰基吸附剂。探讨了吸附剂的最佳制备条件及其对模拟废水中Cd2+的最佳吸附条件、吸附动力学和吸附机理。实验结果表明:制备吸附剂的最佳工艺条件为m(粉煤灰)∶m(Na2CO3)为1∶2,焙烧温度为450℃;采用最佳制备工艺条件下制备的吸附剂(记作2-450℃-FA吸附剂),在初始Cd2+质量浓度为300 mg/L、初始溶液pH为7.7、振荡时间为120 min的条件下,对模拟废水中Cd2+的去除率为98.0%。2-450℃-FA吸附剂对Cd2+的吸附主要受颗粒内扩散控制,吸附过程可用准二级吸附动力学方程很好地描述。Ea为77.22 kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附。

粉煤灰沸石合成研究新进展

粉煤灰是一种化学组分和沸石相似的工业固体废弃物,利用粉煤灰合成具有高附加值沸石产品是粉煤灰综合利用的一个发展方向。本文综述了粉煤灰合成沸石的研究进展,包括传统水热法、碱熔融法、盐热法、逐步升温法、渗析-水热法等合成工艺,并且评价了各种合成方法的优缺点,展望了粉煤灰合成沸石的发展研究方向及粉煤灰沸石的应用前景。

垃圾焚烧飞灰熔渣理化特性研究

城市生活垃圾焚烧炉(MSWI)飞灰的熔融处理是一种新兴的、先进的垃圾焚烧飞灰无害化、减量化、资源化处理方式。在电热式熔融试验装置上进行垃圾焚烧飞灰熔融试验研究,采用压汞仪系统地分析了飞灰熔融所得熔渣的物理特性(孔隙率、比表面积),并研究了熔融温度、时间对其物理特性的影响;采用XRD分析了飞灰与熔渣的晶相,研究了熔融温度、冷却方式以及氧化钙添加剂对熔渣晶相的影响。

气流床粉煤气化熔渣与其原煤灰特性比较

对气流床粉煤气化熔渣及其原煤灰特性进行了对比研究。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)分析了熔渣及煤灰的化学成分和矿物组成。测试了熔渣及煤灰的熔融及黏温特性,并利用热力学软件Fact Sage模拟计算了二者对应的四元平衡相图和特殊温度下熔体中的矿物质组成及其含量。结果表明,由于熔渣经历了高温气化、激冷过程,原煤灰与熔渣的化学成分和矿物质组成并不存在明显的对应关系;两样品熔融温度差别较小,真液相时黏温特性曲线几乎重合,在临界黏度温度(Tcv)时出现差异,随着温度的降低,熔渣的Tcv出现较早,黏度急剧增大至固相的温度较高。热力学模拟计算结果与实验结果相吻合。对原煤煤灰熔融性及黏温特性的分析,可以为工业气化炉的开车运行提供指导。

粉煤灰A-TIG熔池流动行为及焊缝性能分析

采用粉煤灰作为活性剂对Q235钢进行钨极氩弧焊,研究其对熔池流动及焊缝的组织和性能的影响.对Q235钢焊接后在基体上的铺展面积进行了测试;采用点扫描的方法确定了熔池内部不同位置钨粒子的含量;对焊缝的截面形貌、显微组织和性能进行了观察和测试.结果表明,焊缝的深宽比增大,显微组织出现细化;熔池的流动方向发生了改变,即熔池流动方向为从边缘向中心流动;焊缝的显微硬度较无活性剂时有所提高,耐磨性及耐蚀性也得到了一定的提高,冲击吸收功增加.

混凝、熔融结晶法提纯工业纯碱

以工业纯碱为提纯研究对象,通过一系列物理处理方法,制备出纯度较高的试剂级碳酸钠,并对所得中间及最终产品进行了杂质含量分析.实验结果表明,通过混凝、熔融结晶法提纯工业纯碱,目的产品的杂质含量达到分析级水平.

粉煤灰活性剂对A-TIG焊熔池流动行为及焊缝性能的影响

为了探究粉煤灰作为A-TIG焊活性剂的可行性,以两种不同地点的粉煤灰作为活性剂在Q235钢基体上进行钨极氩弧焊,研究了两种粉煤灰对熔池流动行为以及焊缝性能的影响规律,测定了对Q235钢焊接后在基体上的铺展面积;采用线扫描的方法确定了熔池内部钨板两侧铋粒子的含量;对焊缝的表面形貌、截面形貌、显微组织和性能进行了观察和分析.结果表明,焊缝的深宽比均增大,显微组织都出现细化;熔池的流动方向为由边缘向中心流动;焊缝的显微硬度较无活性剂时分别提高了7.3,24.3 HV,耐磨性和耐腐蚀性也均有提高.

粉煤灰制备片状氧化铝粉体

在粉煤灰中加入一定量硫酸铝为原料,以硫酸钠为反应介质,研究了不同温度对试样产物的影响。结果表明:在1 200℃温度条件下保温3h,试样的主要物相为α-Al2O3和硅铝酸钠,用HF酸溶去硅铝酸钠和试样中的杂质相,得到了较纯的片状α-Al2O3,片晶大小为4～7μm,厚度为0.1～0.3μm。

基于灰关联分析的多元线性回归模型对铁液含硅量的预测

铁液含硅量是表征高炉炉温等不可准确检测状态的反应量,准确预测可帮助高炉冶炼人员及时了解炉内信息。本文运用灰关联分析方法,提取20个影响含硅量预测因素中的6个作为主要影响因素,然后建立多元线性回归滑动预测,预测命中率在90%左右,相对误差为0.0178。

硫酸钠在亚熔盐介质中的过饱和性

采用激光浊度法对亚熔盐法粉煤灰提铝清洁工艺中硫酸钠在亚熔盐介质中的过饱和性进行了研究。结果表明:对亚熔盐介质进行真空蒸发时,其中的硫酸钠达到平衡浓度时即从体系中结晶析出,表明硫酸钠在亚熔盐介质中几乎无过饱和性。此外,杂质二氧化硅与碳酸钠对硫酸钠在铝酸钠溶液中的过饱和性具有一定影响,二氧化硅杂质会使硫酸钠析晶点碱浓度提高到20 g/L左右;碳酸钠会使硫酸钠析晶点碱浓度降低至15 g/L左右。同时,对析出晶体的物相分析表明:杂质二氧化硅的存在会使析出晶体向钠硅渣转变,而杂质碳酸钠的存在会使析出晶体向碳钠矾复盐转变。

以脱铝赤泥-脱铝粉煤灰为原料制备硬硅钙石

以脱铝赤泥和脱铝粉煤灰为原料，采用水热法制备硬硅钙石，考察原料配比、液固比及反应时间对硬硅钙石生成及形貌的影响。结果表明：在220℃、钙硅比为1．0时，脱铝粉煤灰掺入量的增加、液固比的提高和反应时间的延长均促进了硬硅钙石的生成。最佳反应条件为：脱铝粉煤灰加入量大于总质量40％、液固比35mL儋、反应时间9h。在该条件下获得了由直径为25～50nm，长径比大于20的硬硅钙石单晶晶须缠绕而成的球形粒子。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和背散射电子图像（BSE）分析晶须生长、成球机理及粒子内部结构，证实了球形粒子的中空结构可能与反应初期形成的前驱体包裹晶态SiO_2有关。

粉煤灰制备沸石分子筛的研究进展

本文综述了利用工业废弃物-粉煤灰合成沸石分子筛的最新进展,包括水热法、两步法、碱熔融法等合成工艺,评价了各种合成方法的特点及存在的问题,并对粉煤灰合成沸石分子筛在化工行业、水处理、废气治理以及放射性废物处理等领域的最新应用进展进行了介绍,展望了粉煤灰合成沸石分子筛的研究及应用前景。

熔盐法去除污泥焚烧灰中磷的效果及热动力学分析

利用碳还原剂和氯化钙熔盐药剂在1100℃下还原污泥焚烧灰中的磷酸盐为气态磷单质并去除,采用X射线衍射分析(XRD)残渣的组成和热重质谱(TGA-MS)分析反应过程.结果表明,添加氯化钙可显著提高污泥焚烧灰除磷效率,氯化钙的最优添加量为25%质量分数,此时污泥焚烧灰除磷效率为82%.XRD结果显示,污泥焚烧灰经熔盐处理后形成了氯磷灰石(chlorapatite),珍珠云母(margarite)等物质,其中氯磷灰石的形成有利于焚烧灰中磷的还原.对TGA-MS结果进行热解动力学反应拟合,结果显示,污泥焚烧灰除磷反应在添加少量氯化钙添加时为均相反应;污泥焚烧灰除磷反应在添加较多氯化钙时为固相扩散反应.固相反应的发生有利于降低磷酸盐还原反应温度并提高去除效率.

熔盐法制备Mn-Ce/FA吸附剂及其脱除SO2的研究

采用熔盐法制备吸附剂Mn-Ce/FA,将其用于脱除模拟烟气中的SO2,借助固定床评价系统对其脱硫行为进行测试,利用BET,XRD,SEM,XPS表征手段检测其物理化学特性。结果表明:Mn-Ce/FA吸附剂的最佳制备条件为Mn(NO3)240 mL,Ce(NO3)36 g,NaNO318 g,两步焙烧温度分别为375℃和400℃。最优吸附剂硫容为17.45 mg/g。NaNO3起熔剂作用使锰铈组分在液相熔融盐充分混合,块状钠锰双金属氧化物Na2Mn3O7对吸附剂脱除SO2有利,其形成经历开始沉淀到继续生长2个阶段;少量Ce(NO3)3的添加可促进Na2Mn3O7晶粒成块状,更利于脱除SO2;飞灰在吸附剂中起载体作用使锰铈组分负载均匀,其高温液态排列方式的硅铝结构可以和NaNO3熔融在一起为Na2Mn3O7和CeO2提供易于均匀形成和生长的空间。

X-射线荧光光谱法测定瓦斯灰、除尘灰的化学成分

将炼钢转炉、高炉的除尘灰、瓦斯灰经高温灼烧,将其高温灼烧物充分混匀,利用助熔剂在高温下熔融成玻璃圆片,消除了物理效应,并降低化学效应的影响,从而实现X-射线荧光光谱法对瓦斯灰、除尘灰灰分中化学成分的测定。利用标样和控样绘制标准曲线,测定除尘灰、瓦斯灰中SiO_2、CaO、MgO、Al_2O_3、Fe_2O_3、等常规成分。精密度、准确度令人满意。将方法用于测定生产样,各成分的X-荧光法测定结果与化学测定结果一致。

高钙垃圾焚烧飞灰熔融熔渣物相结构转变研究

以某飞灰为对象,研究了石英、玻粉等添加剂及其添加量、温度以及混料方式对飞灰熔渣物相结构转变的影响。结果表明,添加30%~35%石英、55%~75%玻粉能稳定获得玻璃体熔渣。当硅源不足时,熔渣晶相主要为钙铝石及钙铝黄长石。随着温度升高,熔渣晶相由单[SiO_4]结构的硅酸盐向多[SiO_4]结构硅酸盐转变,直至形成以[Si-O]为主要骨架的玻璃体网络结构,1 400℃即能实现熔融玻璃化。混料方式对熔渣玻璃体的形成无影响,均能获得完好玻璃体熔渣产物。重金属浸出毒性表明,玻璃态熔渣重金属浸出极低,远低于国标限值,熔融玻璃化能够实现飞灰安全处置。

防磨瓦在CFB锅炉悬吊管中应用

某企业悬吊管发生泄漏,对失效管束开展了宏观分析、成分分析、金相分析、飞灰成分分析,结合运行工况,原因主要为熔灰热腐蚀所致,制定增加防磨瓦对策,改善运行工况。