[发明专利]一种飞灰分级与重金属尺度分布分析方法及装置

说明书

本发明属于燃烧污染物检测领域，并具体公开了一种飞灰分级与重金属尺度分布分析方法及装置。该方法包括：对飞灰进行初步筛分，得到粒径小于100μm的飞灰；向筛分后的飞灰中添加Fe基分散剂，并利用加热后的载气将其混合均匀获得混合颗粒；对混合颗粒进行分离，将粒径大于10μm的混合颗粒分离出来；对粒径小于10μm的混合颗粒进行分级处理，得到飞灰尺度分布特性，然后对各级飞灰进行重金属含量分析，进而得到重金属尺度分布特性。本发明利用Fe基分散剂减少飞灰颗粒间的静电作用，同时降低颗粒间的附着力与凝聚力，从而促进飞灰分散；此外利用加热后的载气减弱颗粒间的作用力，进而有效提高飞灰分级与重金属尺度分布分析的准确性。

技术领域

本发明属于燃烧污染物检测领域，更具体地，涉及一种飞灰分级与重金属尺度分布分析方法及装置。

背景技术

火力发电是我国主要的发电方式，燃料燃烧过程中通常伴随着大量污染物的释放，除SO₂、NO_x等常规污染物外，重金属污染物的释放也引起了广泛的关注。在燃烧高温环境下，部分重金属元素会以气态形式释放，随后转移至飞灰颗粒物中，大部分的颗粒物都能被除尘装置捕集。但是除尘装置逃逸窗口的存在会导致0.1μm～1μm的颗粒物更易逃逸，且这部分细颗粒物极易富集重金属元素。排入到大气中的重金属可通过呼吸道直接进入人或动物体内，损伤呼吸系统、消化系统与神经系统等。因此，不同尺度飞灰上重金属的分布特性直接影响除尘装置对其捕集效果，为了强化重金属和颗粒物的协同脱除，探究重金属的尺度分布，开发飞灰分级技术尤为重要。

CN201810452965.2公开了一种锅炉飞灰颗粒分级采样仪，该分级装置通过从烟道内抽取烟气，并利用多级滤网的作用直接对烟气中的颗粒物进行分级处理，使收集到的灰样成分与烟道中的飞灰组分更为接近，但该方法利用滤网对飞灰进行分级，无法满足极细颗粒物上重金属含量的分析，且收集过程会导致灰样的损失，对重金属的含量分析影响较大；CN200410066002.7公开了一种流化床干式气溶胶发生方法及气溶胶发生器，该方法利用固体颗粒物的流化态特性将混合于床料中的粉体多颗粒聚合物粉碎成单颗粒并使之气溶胶化，随后可以对产生的气溶胶浓度和粒径进行测定，但该方法中可能会导致飞灰颗粒破碎，对其尺度分布产生影响。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种飞灰分级与重金属尺度分布分析方法及装置，其中该方法利用Fe基分散剂减少飞灰团聚，促进飞灰分散，同时利用加热后的载气减弱颗粒间的黏着力，进一步促进飞灰分散，从而有效提高飞灰分级与重金属尺度分布分析的准确性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种飞灰分级与重金属尺度分布分析方法，该方法包括如下步骤：

S1对飞灰进行初步筛分，得到粒径小于100μm的飞灰；

S2向筛分后的飞灰中添加Fe基分散剂，并利用加热后的载气将其混合均匀获得混合颗粒；

S3对所述混合颗粒进行分离，将粒径大于10μm的混合颗粒分离出来；

S4对粒径小于10μm的混合颗粒进行分级处理，得到飞灰尺度分布特性，然后对各级飞灰进行重金属含量分析，进而得到重金属尺度分布特性。

作为进一步优选地，所述飞灰分级与重金属尺度分析方法还包括如下步骤：

S5取另一份飞灰进行初步筛分，得到粒径小于100μm的飞灰，然后向筛分后的飞灰中添加标准颗粒物并重复步骤S2～S4，以得到添加标准颗粒物后的飞灰尺度分布特性，用于验证步骤S4获得的飞灰尺度分布特性的准确性。

作为进一步优选地，对步骤S3中获得的粒径大于10μm的混合颗粒进行磁选分离，以此实现所述Fe基分散剂的回收利用。

作为进一步优选地，所述飞灰为燃煤飞灰、垃圾焚烧飞灰或生物质焚烧飞灰。