粉煤灰综合利用
FLYASH COMPREHENSIVEUTILIZATION
2011NO.5
i 海光
利用差示扫描量热法测定CFBC 脱硫灰中残留碳的研究
Study on Determinating the Residual Carbon Content of CFBC Fly Ash by Differential Scanning Calorimetry
陶常亮，李琴，陈晨，陶德晶，翟建平
（南京大学污染控制与资源化国家重点实验室南京大学环境学院，江苏210093）
摘要：借助差示扫描量热分析仪对煤与高硫石油焦混烧排放的CFBC（循环流化床）脱硫灰的残留碳含量进行了测定，研究表明：(1)CFBC脱硫灰的热反应过程主要分为水分和挥发分逸出，碳氧化和矿物分解及继续反应等三个阶段。（2)是否含有氢氧钙石对CFBC脱硫灰的热反应过程影响很大，含有氢氧钙石的CFBC脱硫灰在碳氧化和矿物分解阶段（约400℃~750℃）会有质量增加的现象出现。（3)由于吸附水逸出、方解石分解以及复杂的热反应等对烧失量测定结果的干扰，目前普遍使用的利用烧失量来测定粉煤灰中残留碳含量的方法不适用于CFBC脱硫灰。（4)利用残留碳在氧气中会发生氧化反应而在氮气中不发生反应的原理，将氧气气筑下测定的残留碳和方解石的总含量（约400℃~ 750℃）减去氮气气氛下测定的方解石含量（约600℃~750℃）即可得到CFBC脱硫灰中残留碳的含量。
关键词：烧失量；残留碳；TG；DTG；DSC
中图分类号：TQ016.1
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2011)05-0005-05
Tao Chang-liang,Li Qin, Chen Chen, Tao De-jing,Zhai Jian-ping
(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Environmental Engineering Department of Nanjing University, Nanjing 210093, Jiangsu,China)
Abstract: The fly ash eoming from CFBC boiler co-firing coal and high-sulphur petroleumcoke was studied with determinating the unbumed carbon content by differential scanning calorimetry analysis, The result shows that: (1) The thermal reaction of the CFBC fly ashes is constructed by three stsges; water and volatile exsolving stage, coal oxidation and mineral dissolution stage , the second reaction stage. (2) The Ca( OH)2 greatly influences the thermal reaction of the CFBC fly ash. At the coel oxidstion and mineral disolution stage, the masses increase of the CFBC fly ash thst contains Cas( OH)2 will appear (3) Because of the interference of sdsorption water exsolving, CaCO, dissolution snd complex thermal eaction,the current way of using LOI( loes-on-ignition) method to determinate the unbumed carbon content of fly ash is not fit for CFBC fly ash; (4) The unbumed carbon content of the CFBC fly ash could be determinated by subtracting CaCO, content gained by analysising the thermal reactionin in N2(about 400°C ~ 750°℃ ) from total oantent of CaC0, snd unbumed carbon gained in O, (about 600°C ~ 750°C ).
Key Words: LOI residual carbon TG DTG DSC
粉煤灰中的残留碳是锅炉中煤燃烧不完全的产物，在煤粉炉粉煤灰中，残留碳一般以半焦和焦碳的形式存在，基本呈多孔状且吸附性很强。残留碳含量常用于评价锅炉的燃烧效率，同时它的含量对粉煤灰的综合利用也有较大影响，如应用于混凝土时，通常会增
基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（新教师基金 20090091120007)；江苏省科技厅自然科学基金面上项目(BK2010368)
通讯联系人：李零，讲师，E-mailqli@nju.edu.cn
收日期：2011-07-04 万方数据
加混凝土的需水量和外加剂的用量[12]，因此，残留碳含量成为各国评价粉煤灰性能的一项重要指标，一般用烧失量法测定它的含量。自前我国粉煤灰标准(GB1596-2005）中规定以烧失量法测定的残留碳含量为依据，拌制混意土和砂浆用I级灰的烧失量必须小于5%，Ⅱ级灰的小于8%，级灰的小于15%，水泥活性混合材料用粉煤灰必须小于8%。
CFBC脱硫灰是循环流化床锅炉燃烧并进行炉内喷钙脱硫而产生的一种固体废物。与煤粉炉相比，由于煤粉颗粒在炉内的停留时间较长，循环流化床锅炉中的残留碳大都经过了晶格有序化过程，以一种类
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