云貴川地區(qū)三種煤及其燃燒產(chǎn)物中微量元素的豐度和分配特征.pdf

1、煤作為一次能源在中國的利用方式主要是燃燒,而燃煤是造成生態(tài)環(huán)境破壞最大的污染源.燃煤污染已成為制約中國國民經(jīng)濟(jì)和社會持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素.在燃煤造成的污染物中,除二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳外,有關(guān)微量元素及其化合物的排放已成為研究燃煤污染的一個(gè)新興的前沿領(lǐng)域,成為愈來愈關(guān)注的新熱點(diǎn).目前世界各國,特別是發(fā)達(dá)國家的研究機(jī)構(gòu),都將煤燃燒過程中排放的微量元素污染物作為新的研究重點(diǎn).但是,在眾多污染物中,人們對不同煤在不同燃燒條件下微量元素

2、的釋放規(guī)律和抑制機(jī)理的探索和認(rèn)識最為膚淺,在中國就更是如此.該文從地質(zhì)學(xué)、環(huán)境化學(xué)、元素地球化學(xué)、有機(jī)污染化學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)、燃燒學(xué)等多學(xué)科角度,遵循煤燃燒→污染物及其形成機(jī)制→微量元素→污染危害→污染控制等系統(tǒng)的研究思路,從燃煤電廠爐前煤形成演化的地質(zhì)背景著手,分析研究了三種不同成因煤的煤質(zhì)煤巖特征和沉積演化特征,得出:爐前煤(褐煤、肥煤和無煙煤)形成演化機(jī)制的差異(形成時(shí)所處的古氣候、成煤植物、成煤環(huán)境以及所經(jīng)受的煤化作用和構(gòu)造運(yùn)動不

3、同)是影響研究區(qū)煤及燃煤產(chǎn)物中微量元素含量、分布特征的主要原因,是造成爐前煤燃燒利用過程中不同環(huán)境污染狀況的前提和重要內(nèi)因之一,同時(shí)它也決定了各煤層微量元素的富集與虧損規(guī)律.通過對褐煤、肥煤和無煙煤熱解實(shí)驗(yàn),得知,褐煤的熱解特征與肥煤和無煙煤相比有明顯差異,在低溫階段褐煤的熱解析出量比肥煤和無煙煤大的多,這主要是褐煤中含大量的水;盡管三種煤的TG、DTG和TDA曲線有相似之處,但各自熱解失重率、質(zhì)量變化速率、不同熱解溫度曲線間的溫差變化

4、范圍及變化幅度都不同.在進(jìn)行煤的室內(nèi)動態(tài)模擬燃燒實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析測試了褐煤、肥煤和無煙煤以及在不同燃燒條件下獲取的飛灰、底灰等35個(gè)樣品的微量元素含量,計(jì)算了微量元素分布、分配特征;得出不同煤種的微量元素含量不同,相同煤種在不同燃燒條件下獲取的飛灰、底灰中的微量元素含量也不同;重點(diǎn)研究了燃煤過程中微量元素的分布及集散規(guī)律,得出微量元素在飛灰、底灰中的含量較原煤有明顯提高,其增加幅度為幾倍至20多倍不等,表明煤炭燃燒后微量元素在飛灰、底