粉煤灰吸附特性研究

２１ Ｏ ０年 １ 月 ２
ＤＥＣ．２ Ｏ Ｏ１
粉 煤 灰 吸 附 特 性 研 究
陈若 莉
（ 建工程学院， 州 ３００ ） 福 福 １ ８ ５
摘 要 ： 粉煤 灰理 化特 性分 析 的基础上 ， 粉煤 灰 进行 了物理 激发 和 化 学激 发． 究 结果 表 在 对 研
明 ： 理 激发 和化 学激发 均 能提 高粉煤 灰 的吸 附活性． 学激发 方法在 反 应温度 为 ９ 物 化 Ｏ℃ 、 应 时 间 反 为 １ 、 钙 比为 ５ 水 固 比 为 １ ２ｈ 灰 、 ５时 ， 煤 灰 的 吸 附 活 性 提 高 最 大． 粉 关 键词 ： 煤 灰 ； 气脱硫 ； 粉 烟 比表 面 积 ； 理 激 发 ； 学 激 发 物 化
活 性 的激 发 作 用 ．
１ 粉 煤 灰 理 化 特 性 分 析
实验所 用粉 煤灰 取 自福 建 省某 火 力 发 电 厂， 粉煤灰 的 主要 矿物 组成 和化 学 成 分如 图 １
和 表 １所 示 ｌ ． ＿ ３ ］
Ｑ
Ｍ 莫来 石 ３ １０３ Ｓ０２ 一 Ａ ２ ‘２ ｉ Ｑ 石英 ＳＯ２ － ｉ
双 聚 体 Ｅ ． 以利 用 物 理 方 法 ， 可 以 利 用 化 学 方 法 ． 为 同 种 粉 煤 灰 的活 性 可 以用 它 的 比 表 面 积 来 表 征 【 ， ４ 可 ３ 也 因 － 所 以本 研 究 以粉 煤 灰 的 比 表 面 积 为 研 究 对 象 ， 究 了物 理 方 法 和 化 学 方 法 对 粉 煤 灰 吸∞ 活 性 的影 响 ． 研 附 ∞ 们 ∞
第２ ５卷 第 ４期
Ｖｏ． ｏ １ ２５ Ｎ ．４
徐 州 工 程 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎｌ ｆ ｏ ｒ ａ ｏ Ｘｕ ｈ ｕ ｎ ｔｔ ｔ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ （ ｔ ｒ ｌ ｃ ｅ ｃ ｓ ｚ ｏ Ｉ ｓ ｉ ｅ ｆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅ Ｅｄｔｏ ） ｕ ｉｉｎ
２ 实 验 方 法
要 激 发 粉 煤 灰 聚集 的 活 性 ， ＳＯ 使 ｉ 和 Ａｌ ） 大 量 释 放 出来 ， 要 破 坏 粉 煤 灰 中 的 晶 体 结 构 ． 方 面 要 破 ：。 （ 就 一
坏 晶体表面＝ｓ —Ｓ＝ 、 ｉ ｉ ｉ ；ｓ —Ａｌ 一所 构成 的保护膜 ； 另一方 面要将 粉煤灰 网络聚集 体解 聚、 瓦解 ， Ｉ ｉ 、 使 － ｏ ］ ｓ Ｅ ０］ Ａ１ 四面体形 成 的三维连续 的高聚合 度 网络解 聚成 四面 体短 链 ， 一 步解 聚成 Ｅ ｉ 、 Ａ１ 等 单体 或 进 ＳＯ ］ ［ ０ ］ －
中图分 类号 ： ５ 文 献标 志码 ： Ｘ７ ２ Ａ 文 章 编 号 ： ６ ４３ ８ ２ １ ） ４０ ５ —５ １ ７ — ５ Ｘ（ ０ ０ ０ ０ ３０
粉煤 灰是 电厂 未燃 煤粉 与灰份 在 高温烟 气 中 由于表 面张 力 而形成 的细小 球 形 或 不规 则 的颗 粒 ， 比表 面
１ ０
２ ０３ ０ຫໍສະໝຸດ ４ ０５ ０６ ０
７ ０
８ ０
９ Ｏ
２０
所 以要 提高 粉 煤 灰 对 Ｓ 的吸 附 特 性 ， Ｏ 必须
使 这部 分 活性 物 质 从 晶体 中释 放 出 来 ， 就 也 是 要对 粉煤 灰进行 激发 ．
表 １ 粉 煤 灰 化 学 成 分 表
图 １ 粉 煤 灰 ＸＲＤ 图
２ １ 主 要 实 验 仪 器 ．
Ｏ
Ｘ Ｑ 型 锥 形 球 磨 机 ，ｗ — Ｋ 型 静 态 氮 吸 附 仪 ， ０ Ａ １ 型 鼓 风 干 燥 箱 ， 一 Ｍ Ｊ Ｂ Ｃ １ 一Ｅ ＤＦ １型 集 热 式 磁 力 恒 温 搅 拌器．
２ ２ 物 理 激 发 实 验 ．
利用球磨 机将粉 煤灰分 别研磨 ０ ５ １ １ ５ ２ ２ ５ ３ ３ ５ ４ ４ ５ ５ｈ 生成 】 ． ， ，． ， ， ． ， ，． ， ，． ， ， ０个样 品． 将这 １ ０个样 品分
收 稿 日期 ： ０ ０ １ － ２ ２ １ — ０ ２
作 者 简 介 ： 若 莉 （９ ３ ）女 ， 建 福 州 人 ， 验 师 ， 陈 １６ 一 ， 福 实 主要 从 事环 境 工程 研 究
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徐州 工 程 学 院 学报 （ 自然 科 学 版 ）
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别 分 为 两 份 ， 份 测 定 比表 面 干 ； 一 份 参 与 化 学 激 发 实 验 ： 灰 钙 比为 １ 水 阎 比为 ５ 反 应 温 度 为 ９ 一 』另 ｛ 取 、 、 Ｏ℃ 、 反
积较 大 ， 具有 火 山灰 活性 和优 良的吸附特 性． 粉煤 灰 的这种 特性使 它 可 以在 烟气 脱硫 中协 助钙基 脱硫剂 吸 附
并 吸 收 一 部 分 Ｓ 从 而 达 到 就 地 资 源 化 利 用 的 目的 ］ Ｏ ， ．
美 国的 ＡＤ ＶＡＣ ＡＴＥ工艺 和 日本 的 Ｌ Ｌ Ｉ ＡＣ工 艺 都 曾利 用粉 煤 灰 的吸 附特 性 ， 并将 其 用 于干 法烟 气脱 硫， 但脱硫 效果 不如 湿法 烟气脱 硫好 ． 研究 以 比表面 积 为表 征 ， 究 物 理 方法 和 化 学方 法 对粉 煤 灰 吸 附 本 研
所 示 ， 为 粉 煤 灰 是 急 速 冷 却 形 成 的 ， 部 分 因 一 ＳＯ。 Ａｌ 。以 莫 来 石 和 石 英 晶 体 的 形 式 存 ｉ 和 ｏ
在 ， 以粉煤 灰 用 于 吸 收 Ｓ 的 一 部 分 活性 所 Ｏ
组 分 被 固定 在 晶 体 内 部 ， 能 被 很 好 的 利 用 ． 不
由上 述 粉 煤 灰 对 Ｓ 的 吸 附 公 式 可 知 ， Ｏ
粉煤 灰 的 活性 组 分 ＳＯ ｉ 和 Ａｌ 。是 Ｓ 的 Ｏ Ｏ 主要 吸附物 质． 表 １可 以看 出 ： 煤 灰 的主 从 粉 要 化 学 成 分 是 ＳＯ ｉ 和 ＡｌＯ ， 是 正 如 图 ｌ 。但