燃煤型地氟病区居民燃煤氟污染控制

论文摘要

燃煤型氟中毒仅在我国流行,危害严重、迄今未得到有效控制。本文研究利用特制精确控温敞口炉,模拟病区居民燃烧煤泥饼时氟的排放及控制,分析了停留时间、燃烧温度对氟排放的影响,探讨了碳酸钙添加量及燃烧温度与固氟率的关系。结果表明,随在炉内停留时间的延长,煤泥饼的氟逸出率增大,1h后释氟达到平衡;氟逸出率随温度升高而增加,900℃时其平均值为80%,与病区实际燃烧排氟量相吻合;煤泥饼中添加碳酸钙能有效控制燃烧氟排放,固氟率随碳酸钙添加量的增加而增大,添加10%时固氟效果最佳;500～800℃内固氟率随温度升高而增加,800℃时固氟率最高,平均为44.2%,温度继续升高则固氟率下降,900℃时为25.0%。以碳酸钙为固氟剂,以炉渣、粉煤灰等低氟材料取代全部或部分粘土制作蜂窝煤,进行了燃煤降氟的实验研究。结果表明,添加碳酸钙能有效降低蜂窝煤燃烧氟释放,当煤∶粘土∶CaCO3的质量比为70∶17∶13时,碳酸钙固氟效果最佳,氟的排放率可降低64.1%。以炉渣为粘结剂能够显著降低蜂窝煤燃烧排氟量,添加炉渣不会降低煤的燃烧性能,当煤∶炉渣∶CaCO3为80∶8∶12时,蜂窝煤燃烧排氟量较小且趋于稳定。已拌有一定剂量粉煤灰的煤中添加15%粘土后碳酸钙的固氟效果明显改善,当煤∶粘土∶粉煤灰∶CaCO3为70∶15∶9∶6时固氟效果最佳,此时氟逸出率仅为18.2%,氟的减排率达到77.9%,显著优于未添加粘土时碳酸钙固氟效果,但继续增加蜂窝煤中碳酸钙添加量,氟逸出率则呈上升的趋势,需同时适当增加粉煤灰加入量,以稳定固氟剂的高温固氟效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 氟与人体健康
• 1.3 燃煤型氟中毒的致病途径
• 1.4 燃煤型氟中毒的防治措施
• 1.4.1 改良炉灶
• 1.4.2 健康教育与健康促进
• 1.4.3 使用低氟拌煤粘土
• 1.4.4 使用生物质和MS粘结剂代替高氟粘土制成型煤降氟
• 1.4.5 使用除氟剂除烟气氟
• 1.4.6 使用钙基添加剂固氟
• 1.5 本文研究的内容和方法
• 第二章 氟含量测定方法的筛选
• 2.1 环境样品微量元素氟的测定方法研究进展
• 2.1.1 直接测定方法
• 2.1.2 间接测定方法
• 2.2 高温燃烧水解-氟离子选择电极法实验系统与影响因素
• 2.2.1 高温燃烧水解-氟离子选择电极法实验系统
• 2.2.2 高温燃烧水解-氟离子选择电极法影响因素
• 2.2.3 高温燃烧水解-氟离子选择电极法测量精度
• 2.3 本章小结
• 第三章 敞口地炉内燃烧煤泥饼时氟的逸出规律及控制
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 样品制备
• 3.1.3 实验装置
• 3.1.4 实验步骤
• 3.1.5 氟的测定方法
• 3.1.6 氟的逸出率及固氟率计算方法
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 停留时间对氟逸出的影响
• 3.2.2 燃烧温度对氟逸出的影响
• 3.2.3 碳酸钙添加量对固氟效果的影响
• 3.2.4 燃烧温度对碳酸钙固氟效果的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 蜂窝煤燃烧氟污染控制研究
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 主要材料
• 4.1.2 样品制备
• 4.1.3 氟的测定及分析的质量控制
• 4.1.4 氟的逸出率及减排率计算方法
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 添加固氟剂碳酸钙制作蜂窝煤降低氟污染
• 4.2.2 炉渣在降低蜂窝煤燃烧氟污染中的应用
• 4.2.3 添加粉煤灰与碳酸钙固氟剂降低蜂窝煤燃烧氟污染的研究
• 4.3 本章小结
• 第五章 全文总结和对进一步工作的建议
• 5.1 全文总结
• 5.2 进一步工作的建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果