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湿法控制工业燃煤陶瓷窑炉黑烟的新方法研究

王丽平  
【摘要】:我国工业陶瓷窑炉大多以煤炭为燃料。工业燃煤陶瓷窑炉在煤的燃烧过程中,产生了大量的黑烟(主要成份是炭黑),严重地影响了大气环境。而以前的烟尘治理技术都存在一定的缺点,对微细的炭黑处理效率极低,难以达到根治黑烟的目的。本论文针对炭黑难以治理的特点,提出了一种湿法控制工业燃煤陶瓷窑炉黑烟的新方法。 论文从产生黑烟的机理出发,提出了燃煤陶瓷窑炉烟尘治理应以消烟为主。对炭黑的物理化学性质进行了深入的研究。炭黑是一种粒度细,密度小,比表面积大,表面有一层油状物质,呈现为疏水性的球形颗粒。在研究和熟悉了炭黑的物理化学性质的基础上,确定了黑烟治理实验方案。 由于炭黑的表面表现为疏水性的界面,难以被水润湿。而在水中加入少量表面活性剂,将有可能大大改善水/炭黑之间的结合状态。通过查阅大量文献资料,筛选出了一些对炭黑具有较好润湿性的表面活性剂,然后根据表面活性剂的物理化学性质,进行了无机盐与阴离子表面活性剂的复配、阴离子与阳离子表面活性剂的复配、阴离子与非离子表面活性剂的复配,根据复配的实验结果,结合表面活性剂的HLB值,选出了SDBS、AEO-9、TX-10、CTAB、Na_2SO_4进行了正交实验。根据正交实验的结果,选出了几种配方进行了Walker实验。通过Walker实验进而选出了两种较优的配方:1.0 SDBS+50 Na_2SO_4+0.05 TX-10(mmol/1)和1.0SDBS+50 Na_2SO_4+0.03 AEO-9(mmol/1)。针对这两种配方做了炭黑吸收模拟实验。实验结果表明:1.0 SDBS+50 Na_2SO_4+0.05 TX-10(mmol/1)对黑烟具有较好的吸收效果,在实验条件下,除尘效率达到了90%以上。 最后根据实验结果和实际情况,提出了一套工业应用方案,并且对工业应用前景和效益进行了简要的分析。


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