不同燃煤产物有害微量元素分布的对比分析

Question

如题所述

Answer 1

晏蓉等（1995）曾研究电厂两种工况燃煤排放4种粒径不同飞灰中Cu，Co，Pb，Ni，Cr，Cd，As，Be的含量及其分布，发现多数有害微量元素在粒径1μm左右的细微粒子中富集，其变化趋势与飞灰中孔隙特征变化一致，即随飞灰粒径的减小，飞灰比表面积和孔隙体积增大，飞灰中微量元素的浓度增高。由于飞灰颗粒愈小，比表面积愈大，吸附力愈强，可以吸附较多的挥发性微量元素而使之富集。

图7-4 超细飞灰中微量元素相对富集系数分布柱状图

煤中大部分元素与矿物组分的热解转化及分异有关，将转移成飞灰和底灰的主要或次要组成部分，气化状态下的元素也会因飞灰表面的吸附与不均一的冷凝作用而从气流中部分分异出来，而吸附与凝集的机制反过来又会影响飞灰颗粒的大小。孙景信等（1986）发现，不同大小的颗粒中有害元素的分布大不相同，最有毒的元素集中分布在最细小的飞灰表面，其原因与颗粒的比表面积有关。据Ratafia-brown（1994）研究，美国东部的煤通过粉末化而燃烧后，74%的燃煤颗粒是大于5μm的，但另一方面，约42%的颗粒表面积是由小于5μm颗粒所提供的。对于亚微米级颗粒则更为明显，含量为1%的颗粒提供了约8%的表面积。结果在飞灰表面气化后又凝结的微量元素实际上集中分布在最小的飞灰颗粒中。有些元素如As，Cd，I，Pb，Sb和Se等在飞灰中的含量比地壳丰度高出几百到几千倍，尤其是亚微米级的颗粒更是如此，它们一旦被排入到大气中，经人体吸入肺叶之后就粘结在肺部，从而对人体的健康造成最大的危害。

通过对比各种微量元素在不同燃煤产物中的相对富集系数可以看出：As，Pb，Ni，Se，U，Be，Sb，Br，Cs，W，Ti，Fe，Al，Ca均有向细粒燃烧产物中富集的趋势。