垃圾燃烧飞灰因含有可溶性盐通俗会对烟气净化摆设带来告急的侵蚀题目。本文选用某垃圾燃烧电厂的布袋灰和反响塔灰实行磋议,阐述了两种飞灰的物相构成、微观容貌和潮解个性,测试了飞灰侵蚀防护专用涂料涂装后的Q235B钢板和裸板正在分歧飞灰溶液下的Tafel弧线,通过正在某垃圾燃烧电厂飞灰螯合间打包机料斗上试用专用防护涂料评估本质防腐成果。磋议阐明:两种飞灰均由KCl、NaCl、SiO、CaO等晶相构成,颗粒易吸湿酿成松散多孔的重逢体,吸水率随温湿度的升高而升高;布袋灰Cl含量、吸水率和侵蚀速度明显高于反响塔灰;飞灰侵蚀防护专用涂料降低了Q235B钢板的侵蚀电位,明显消重了侵蚀电流,对飞灰侵蚀拥有杰出的防护成果。
跟着我国经济延长和都市化过程加疾,糊口垃圾数目逐年增加,垃圾燃烧发电行动垃圾减量化、无害化、资源化惩罚的首选身手,近年来生长万分急速。垃圾燃烧诈欺热能转化为电能的同时,也会发生废气、飞灰、炉渣以及渗沥液等分歧样子的烧毁物,此中飞灰含有二噁英、呋喃及Hg、Pb、Cd、Cu、Cr及Zn等重金属无益物质[1, 2],凭据《糊口垃圾燃烧污染左右圭臬》(GB18485-2014)原则:“糊口垃圾燃烧飞灰应按风险废料实行治理”[3]。垃圾燃烧飞灰寻常为灰白色或深灰色轻细颗粒,拥有密度低、比表观积大、孔隙率高、含盐量高、弱酸性、吸水性强等个性[4, 5],其粘附正在金属摆设表观(如飞灰间摆设、布袋除尘器和尾部烟道等)极易激励电化学侵蚀,侵蚀后不仅影响摆设寿命和表观,还会增高体系氧含量,导致排放目标振动,引风机电耗增添,二噁英回忆效应巩固[6],告急时形成摆设被迫停炉检修,影响电厂运营效率。以是,注意垃圾燃烧电厂飞灰侵蚀对耽误烟道和摆设的运用寿命,降低垃圾燃烧电厂的运转效力拥有厉重意思。
飞灰取自某垃圾燃烧发电厂的布袋除尘器和反响塔,辞别定名为布袋灰和反响塔灰,编号辞别为BD和FYT;防护涂料为江苏科辉境遇科技有限公司供给的双组分飞灰侵蚀防护专用涂料。
将飞灰放入线℃干燥直至两次称量的质地基础稳固视为干燥落成,揣测含水率。通过X射线衍射仪(XRD)阐述晶相构成,诈欺扫描电子显微镜(SEM)寓目微观容貌,通过X-射线能量色谱仪(EDS)测试微区元素构成。采用CHI660E型电化学职责站测试Q235裸板和涂装双组分耐飞灰侵蚀专用防护涂料样板的防腐本能。Tafel测试电位扫描速度为0.001V/s,电解液为1wt.%、2.5wt.%、5wt.%的布袋灰和反响塔灰溶液。
图1是布袋飞灰和反响塔飞灰的XRD图。由图1可知,布袋和反响塔飞灰的紧要物相构成附近,紧要为NaCl、KCl、CaSO4、SiO2、CaO。经测布袋灰的含水率为10.07%,反响塔灰的含水率为8.98%,布袋灰的含水率高意味着其比反响塔灰更易导致摆设侵蚀。图2是布袋灰和反响塔灰的SEM和EDS图。如图所示,飞灰颗粒极易重逢,酿成表观粗拙且拥有孔隙构造的松散重逢体,这吻合其吸湿性强,含水率大的结果。两种飞灰的紧要元素为C、K、Na、Cl、O、Ca、S、Si、Mg等。值得闭切的是,布袋灰中Cl的重量百分比高达32.35%,而反响塔灰中Cl含量仅为14.95%,高Cl含量意味着布袋灰的侵蚀性比反响塔灰更强[7,8]。反响塔灰中Ca含量比布袋灰高,这能够与喷入脱酸剂Ca(OH)2相闭。
图3和图4给出了温度、湿度对飞灰吸水率的影响。如图3,当湿度为50%时,跟着温度的升高,飞灰的吸水率总体呈增添趋向,此中,反响塔灰的吸水率受温度的影响尤其昭彰。如图4,当温度为20.5℃时,飞灰的吸水率跟着境遇湿度的升高而升高;当湿度高于40%,其吸水率趋于饱和,湿度的增添对其影响削弱。对比而言,境遇湿度对飞灰吸水率和潮解个性的影响更明显。
图5是裸板和涂层样板正在分歧浓度飞灰溶液中的Tafel弧线。对裸板而言,当飞灰浓度为1 wt.%时侵蚀电流较大,证明侵蚀速度较疾;当飞灰浓度增添至2.5wt.%时,侵蚀电位向正向搬动且侵蚀电流略有上升,这与钢板表观天生钝化膜相闭。当飞灰浓度增至5wt.%时,侵蚀电位低落,侵蚀电流明显降低,证明钝化膜活化,侵蚀速度增添。总体而言,裸板正在布袋灰中的侵蚀电流高于反响塔灰中的侵蚀电流,即布袋灰更易激励侵蚀且侵蚀速度更疾。
对涂有专用防护涂料的涂层样板而言,跟着飞灰溶液浓度的增添,涂层样板的侵蚀电流迟缓增添。通过对比涂层样板和裸板的侵蚀电位和侵蚀电流察觉,扫数涂层样板的侵蚀电位均高于裸板,侵蚀电流均比裸板幼一个数目级,这证明涂装飞灰侵蚀防护专用涂料明显降低了Q235钢板正在飞灰溶液中的防腐本能。
图5 裸板(a)和涂装防护涂层的样板(b)正在分歧飞灰溶液中的Tafel弧线 Tafel测试结果
垃圾燃烧电厂飞灰间通俗是飞灰侵蚀的“重灾区”,为了依旧飞灰间摆设和钢构的漂后,寻常每隔3个月就须要实行从新涂装。本文采用江苏科辉境遇科技有限公司的双组分飞灰侵蚀防护专用防护涂料对某垃圾燃烧电厂飞灰螯合间的打包机料斗实行试验,如图6。2021年10月落成对灰斗的涂装,2022年9月和2023年8月辞别实行回访,察觉料斗表部涂料总体依旧完满,证明该涂料对逼迫飞灰的侵蚀拥有杰出成果。
本文选用某垃圾燃烧电厂的布袋灰和反响塔灰实行了磋议,对比并阐述了两种飞灰的物相构成、微观容貌、潮解个性以及对Q235B钢的侵蚀功用以及飞灰侵蚀防护专用涂料的防腐成果。两种飞灰均由KCl、NaCl、SiO
、CaSO4、CaO等晶相构成,颗粒易吸湿酿成松散多孔的重逢体,吸水率随温湿度的升高而升高。布袋灰Cl含量、吸水率和侵蚀速度明显高于反响塔灰。涂装双组分飞灰侵蚀防护专用涂料降低了Q235B钢的侵蚀电位,明显消重了侵蚀电流,正在Tafel测试和本质工程行使中均浮现出杰出的防腐本能。
[1]侯霞丽. 糊口垃圾燃烧飞灰个性对二噁英天生影响的磋议 [D]. 杭州: 浙江大学, 2015.
[5]许鹏. 碱活化垃圾燃烧飞灰造备绿色砖材工艺及境遇危险评估 [D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2021.
[6]傅立珩, 杜海亮, 陆浩, 等. 回忆效应对垃圾燃烧炉湿式洗涤塔中二噁英浓度的影响及调控格式[J]. 境遇卫生工程, 2020, 28(06):71-75.
,罗幼栋3,周筑富3,阳洪良4,彭宏5,陆洪彬1(1,南通大学化学化工学院,江苏 南通 226019;