粉煤燃燒過(guò)程的細(xì)灰的形成

1、粉煤燃燒過(guò)程中細(xì)灰的形成Tsuyoshi Teramae* and Takayuki Takarada煤與環(huán)境研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，煤商務(wù)辦公，石油及煤市場(chǎng)部，出光興產(chǎn)公司， 3-1 Nakasode，袖浦市，千葉縣，日本和部 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，群馬大學(xué)教授， 1-5-1天神町，桐生市，群馬縣，日本細(xì)粒子形成機(jī)制的一個(gè)基本認(rèn)識(shí)是一個(gè)重要的步驟，以減輕燃煤對(duì)環(huán)境的影響。在這項(xiàng)研究中， 15種粉煤樣品一個(gè)下拉式管式爐中燃燒，調(diào)查形成細(xì)顆粒物和它們的排放煤灰性能的影響。細(xì)顆粒通過(guò)旋風(fēng)分離器和一個(gè)低壓沖擊器收集。所收集的顆粒的元素組成是由掃描電子顯微鏡能量分散X射線光譜儀進(jìn)行分析。我們研究了該微粒的化學(xué)組

2、成與顆粒直徑的函數(shù)，并檢查父煤樣品中各元素的比例。我們確定，幾乎所有的顆粒小于0.22m的直徑是由煤中的揮發(fā)冷凝SiO2和Al2O3的形成。我們還證明， SiO2in粒徑小于0.22微米，直徑是有關(guān)罰款數(shù)額的金額包括石英和粘土礦物中的原煤。顆粒大于0.76 微米直徑的主要成分為SiO2和Al2O3和作為顆粒的直徑減小，鐵，鎂，鈣，磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。然而，粒徑在該這種傾向開始根據(jù)元件不同。 0.22和0.76微;米直徑之間的顆粒被認(rèn)為已經(jīng)由碎片和顆粒聚結(jié)在煤和由揮發(fā)性元素到其它顆粒的同時(shí)進(jìn)行縮合形成的。1.介紹世界各國(guó)政府都承認(rèn)大氣細(xì)粒子對(duì)健康的不利影響。其結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)已被引入，以協(xié)助減少環(huán)境微粒

3、濃度。在美國(guó)，一個(gè)國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（NAAQS）已經(jīng)建立了顆粒物的空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于10微米（PM10）和小于2.5微米（PM2.5）。在日本，懸浮顆粒物環(huán)境監(jiān)管，直徑小于10微米的已經(jīng)建立了環(huán)境部。約1億噸動(dòng)力煤的是在日本每年使用的，和細(xì)顆粒物從燃煤鍋爐的排放必須減少。為了闡明的可吸入顆粒物的形成機(jī)制，許多研究人員測(cè)得的可吸入顆粒物對(duì)各種煤種的粒度分布。此外，他們也已經(jīng)進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)，其中溫度和氧濃度是變化的。粒度分布的測(cè)量是闡明細(xì)粒子形成機(jī)制的重要手段。近年來(lái)，出現(xiàn)了粒徑分布顯示為三峰分布的幾份報(bào)告。3-5精細(xì)模式具有約0.1m的平均直徑是通過(guò)揮發(fā)，冷凝形成，而為5m以上的粗大的模式是由

4、灰顆粒的聚結(jié)而形成。然而，幾乎已經(jīng)取得了進(jìn)展在討論形成機(jī)制，中央模式。宇和同事6確定并檢查這個(gè)中心模式的起源基礎(chǔ)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小分布的基礎(chǔ)上。他們建議，汽化物種對(duì)細(xì)殘灰顆粒異構(gòu)冷凝吸附適當(dāng)?shù)卣贾醒肽Ｊ降男纬?。本研究的主要目的是利用大量的煤樣，以相同的條件下從每一個(gè)樣品的樣品細(xì)顆粒，測(cè)定粒度分布和元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布， 為每個(gè)模式與以前的研究獲得比較大小的邊界，并探討細(xì)顆粒的形成機(jī)制。先前的研究?jī)H使用少數(shù)種類的煤樣的，而在目前的研究中，我們使用15個(gè)不同的煤樣。我們還專注于硅和鋁，這是在灰細(xì)顆粒的主要成分，并闡明這些元素的細(xì)粒子形成的影響，以及他們采取了成為細(xì)顆粒的路徑。 Quann和他的同事測(cè)

5、量的1.6-44 SiO2含量在亞微米煙霧從煤燃燒20 的氧氣。 Buhre和同事8特征在于從煙煤在21的燃燒和50 的O 2產(chǎn)生小的灰粒子。它們表明，這些樣品的主要成分是硫，硅，磷，鈉和其元素組成和亞微米級(jí)的灰產(chǎn)率是極大地影響通過(guò)增加氧氣分壓。他們還指出，蒸發(fā)物種的縮合負(fù)責(zé)灰顆粒小于0.3m的形成。在進(jìn)一步的研究中由同一組，汽化二氧化硅的含量和五個(gè)良好的特點(diǎn)澳大利亞黑煤的特征之間的相關(guān)性在21 和50 O2在一個(gè)下拉式管式爐（ DTF）進(jìn)行了檢查，燃燒。他們認(rèn)為，一個(gè)尺寸小于2m的細(xì)分散的硅礦物可以大大促進(jìn)二氧化硅汽化觀察到的金額。然而，他們并沒(méi)有量化的顆粒小于2微米直徑的變化量，他們也沒(méi)有

6、直接表達(dá)這些粒子的二氧化硅汽化的貢獻(xiàn)。 9 張和他的同事10表明，莫來(lái)石（ 3Al2O3 · 2SiO2 ）從高嶺石的分解而產(chǎn)生的（氧化鋁· 2SiO2 ·2H2O ），有助于形成微粒具有0.1 - 1m的尺寸。他們指出，二氧化硅也由高嶺石的分解所產(chǎn)生的化學(xué)計(jì)量，但是其中該生成的SiO 2變得摻入到亞微米級(jí)顆粒的程度是未知的。許多研究人員已經(jīng)表明，一氧化硅的石英的揮發(fā)包含在煤形式的微粒。然而，含有SiO2和Al2O3作為硅細(xì)顆粒來(lái)源的粘土礦物的效果幾乎沒(méi)有討論過(guò)。在本研究中，我們研究了粘土礦物的作用作為源的硅微粒和在細(xì)顆粒形成基于顆粒直徑的機(jī)制的差異。2.實(shí)驗(yàn)部分

7、十三種煙煤具有廣泛的灰分化學(xué)組成被選作分析。這兩個(gè)煤樣（樣品L和M在表1）重量分析分餾獲得額外的煤樣具有低灰分含量（樣本N和O，分別），使 總樣本數(shù)為15。浮子分?jǐn)?shù)，這是通過(guò)用1.3的比重的液體的裝置分離的餾分，對(duì)于燃燒試驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)試?；曳趾亢突瘜W(xué)組成為異種的15煤樣品中。例如，SiO2含量介于44.5至74.6之間，Al2O3含量介乎17.1至37.3，而硅鋁比是1.29-4.06。圖1。沉降爐和灰收集列車示意圖煤樣進(jìn)行研磨和過(guò)篩至小于74微米的顆粒尺寸。煤樣品經(jīng)受接近分析和元素分析（分別由JIS M8812和JIS M8819，），并且由計(jì)算機(jī)控制的掃描電子顯微鏡（CCSEM）進(jìn)行分析。

8、由每個(gè)樣品的高溫灰化（1088 K時(shí)，2小時(shí)）產(chǎn)生的灰分的化學(xué)組成由X射線熒光分析法測(cè)定。也從由低溫灰化（LTA）的樣品所產(chǎn)生的灰燼，之后，通過(guò)激光散射粒度分布分析儀測(cè)定灰分的顆粒尺寸分布。鑒定后，煤樣燃燒在位于日本出光煤與環(huán)境研究實(shí)驗(yàn)室，日本DTF。爐中設(shè)有一個(gè)1200毫米長(zhǎng)度的加熱管，被示意性地示于圖1的煤顆粒通過(guò)一個(gè)振動(dòng)加料器送入的一次空氣流中。反過(guò)來(lái)主氣流以7克/小時(shí)通過(guò)水冷式噴射器探頭的速率送入的煤顆粒進(jìn)入燃燒器的加熱區(qū)。二次空氣被加熱到973度，并反饋到DTF的加熱區(qū)。煤顆粒的燃燒，進(jìn)行在空氣中在1673 K（氣體溫度）。產(chǎn)生的灰分大于2m收集安裝在DTF的相對(duì)端的旋風(fēng)分離器，測(cè)定

9、灰分的重量。顆粒小于2m，被引入一個(gè)LPI。在LPI包括含有聚四氟乙烯過(guò)濾器8.5，5.7，3.9，2.5，1.25，0.76，0.52，0.33，0.22，0.13，0.06與氣動(dòng)截止直徑（微米）12個(gè)階段，并<0.06。的每個(gè)階段上的特氟隆過(guò)濾器的權(quán)重之前和之后的燃燒來(lái)計(jì)算微粒的重量進(jìn)行測(cè)定?；曳謽悠返幕瘜W(xué)組合物是通過(guò)掃描電子顯微鏡/能量分散型X-射線光譜法（SEM / EDX）測(cè)定。我們認(rèn)為這半定量分析足以觀察LPI的各個(gè)階段中的灰成分的變化。通過(guò)SEM/ EDX測(cè)得的化學(xué)物質(zhì)是Na2O,MgO, Al2O3, SiO2,P2O5,K2O, CaO, TiO2, MnO, Fe2O

10、3, and SO3。為了得到確切的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)，一個(gè)SEM / EDX分析程序建立了與已知成分的灰粒關(guān)系圖。3.結(jié)果與討論圖2 從15個(gè)樣品在空氣中燃燒形成1673 K精顆粒的尺寸分布。圖3 LTA灰的粒徑分布。圖2顯示了從15粉煤燃燒樣品在1673 K。形成的微粒的尺寸分布的細(xì)顆粒的量被報(bào)告每個(gè)樣品的重量的總的煤灰（為方便起見，這些值為粒子得到< 0.06m的標(biāo)繪在0.03微米在x軸上） 。對(duì)于大多數(shù)樣品，獲得了V形分布曲線中，具有0.33微米的細(xì)顆粒被最小量。粒子的收集量由不同更多比大小的15個(gè)樣品中的順序。圖3顯示了通過(guò)激光散射粒度分布分析儀測(cè)得的LTA灰的粒徑分布。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為直

11、徑范圍0.510-0.584 ， 0.584-0.669 ， 0.669-0.766 ， 0.766-0.877 ， 0.877-1.005 ， 1.005-1.151 ，1.151-1.318,1.318-1.510,1.510-1.729,1.729-1.981 ，和1.981-2.269 m的從測(cè)量裝置獲得的，累積分布示于顆粒直徑小于1.2微米，與細(xì)顆粒形成的部分。在圖3中的各點(diǎn)示出了質(zhì)量為小于最大直徑為每個(gè)范圍的顆粒。包含在每個(gè)15煤種的LTA灰的最小顆粒是約0.5 - 0.9m的直徑。細(xì)顆粒的比例具有直徑大于0.33m下降與減少整體平均顆粒直徑給定樣品中（圖2） ，主要是因?yàn)?，在這個(gè)

12、范圍內(nèi)的顆粒直徑的，煤灰的量也產(chǎn)生下降是由于粒徑下降。然而，最小的煤灰顆粒（0.5- 0.9m ，圖3）為大直徑比燃燒（ 0.33m ）過(guò)程中形成的細(xì)小顆粒的比例最低。我們推斷，這種差異在直徑發(fā)生了，因?yàn)榧?xì)顆粒比最小的煤灰顆粒更小的碎片由母公司煤灰顆粒或分解并形成導(dǎo)致這種分散或分解的因素比主要的因素更有影響力灰顆粒的燃燒過(guò)程中聚結(jié)。對(duì)于細(xì)顆粒直徑小于0.33m ，細(xì)粒子的比例增加，因?yàn)轭w粒直徑變小。對(duì)于這個(gè)范圍內(nèi)的顆粒直徑的，我們的結(jié)論是，通過(guò)灰顆粒的碎片形成的粒子的量變得極小，并且通過(guò)揮發(fā)縮合形成顆粒的量增加，粒徑減少。由于這種分布的顆粒尺寸（圖2 ）具有在0.33微米的邊界，這些觀察到的比

13、例表示為粒徑范圍小于0.33m時(shí)，即從煤灰顆粒的破碎或聚結(jié)形成的微粒是主要的，而對(duì)于粒徑范圍小于0.33 m時(shí)，通過(guò)形成微粒揮發(fā)占主導(dǎo)地位。上述觀察從粒度分布的角度有關(guān)的微細(xì)粒子形成的機(jī)制。下一步，我們考慮這些機(jī)制從微粒的化學(xué)組合物的透視。圖4 分布的二氧化硅，氧化鋁的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，和SO3 在來(lái)自15個(gè)樣品的燃燒形成的1673 K的細(xì)顆粒 空氣中，報(bào)告為（重量）的來(lái)自每個(gè)LPI收集灰分 階段。圖5 Fe2O3, CaO, MgO, Na2O,K2O, and P2O5，并從15個(gè)樣品在空氣中燃燒形成于1673P2O5in微粒的平均含量分布，報(bào)告為（重量）的來(lái)自每個(gè)LPI階段收集的灰分含量。圖

14、4和5顯示5個(gè)樣品中的平均化學(xué)組成的灰分與顆粒直徑的變化（如氧化物） 。從這些圖中，我們確定，在每個(gè)大小的顆粒元素表現(xiàn)出1以下三種情形： （1）粒徑減小，所以沒(méi)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)（二氧化硅，氧化鋁） ; （2）為粒子直徑降低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大（Na2O, K2O, MgO, P2O5,SO3） ;（3）觀察到在約0.5微米（鐵，氧化鈣）的顆粒直徑的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)值。因此，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)差異根據(jù)元件。然而，我們認(rèn)為經(jīng)過(guò)揮發(fā)形成的細(xì)顆粒的比例增加而減小粒徑所有元素。因?yàn)楦鶕?jù)每個(gè)元素的元素?fù)]發(fā)的速率變化時(shí)，在顆粒中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是由煤的元素和揮發(fā)速率的數(shù)量的乘積來(lái)確定。大多數(shù)的硫是在燃燒過(guò)程中，雖然成為揮發(fā)。在0

15、.76微米的粒徑，硫的細(xì)顆粒的比例開始上升并且隨著粒徑變小。揮發(fā)的元素的一定比例的凝結(jié)顆粒的燃燒氣體中的表面上。硫，特別是冷凝大部分在硫酸的形式。我們認(rèn)為，冷凝的量增加，因?yàn)橄鄬?duì)的表面面積變大，因此，在該微粒的增加稠元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨著粒徑減小。在這種情況下，預(yù)期的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以連續(xù)地減小粒徑增大。換句話說(shuō)，即使對(duì)于顆粒大于0.76 &micor;米的直徑，應(yīng)該發(fā)生在其他粒子表面揮發(fā)的硫冷凝。然而，圖4表明，硫含量為大致恒定的顆粒大于0.76 &micor;米的直徑，但硫含量迅速增加的顆粒小于0.76微米。在圖4和5各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是嚴(yán)格的相對(duì)值。對(duì)于顆粒小于0.76 &am

16、p;micor;米，我們認(rèn)為SiO2和Al2O3 ，成為細(xì)顆粒沒(méi)有被揮發(fā)的量突然下降，同時(shí)隨著硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對(duì)于顆粒大于0.76 &micor;米，我們推測(cè)，通過(guò)碎片形成的細(xì)小顆粒的數(shù)量或煤灰顆粒的聚結(jié)明顯高于硫冷凝的量要高得多，因此，在硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化不能被檢測(cè)到。宇和他的同事進(jìn)行了燃燒實(shí)驗(yàn)使用DTF并表明基于粒子直徑硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。他們發(fā)現(xiàn)，粒徑在該質(zhì)量分?jǐn)?shù)開始增加與減少 粒徑為2m左右，而增加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)開始高原當(dāng)顆粒直徑為約0.2微米。此粒徑在該上升開始高原是差不多的，因?yàn)槲覀冊(cè)诒狙芯恐邪l(fā)現(xiàn)的直徑，但顆粒直徑的增加開始時(shí)，我們的研究，并于的不同。一個(gè)假定的原因，此差異在于，宇和

17、他的同事11中使用的煤的硫濃度，比在本研究中使用的煤的樣品高得多。鈉和鉀的表現(xiàn)出類似的趨勢(shì)，以硫?qū)τ诹皆谄渲械念w粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)開始增加，因?yàn)轭w粒直徑變得越來(lái)越小。然而，相對(duì)于這些元素，則鐵，鈣，鎂和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)開始增加在該有更大直徑的顆粒，并都在碎裂和這些顆粒的聚結(jié)被認(rèn)為是負(fù)責(zé)觀察到的移位到較大的顆粒直徑。我們計(jì)劃在未來(lái)的研究中更廣泛地研究這些元素的行為。圖4表明，SiO2和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以減小粒徑減小。SiO2for的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)粒徑小于0.22m的全部15個(gè)樣本中則穩(wěn)定在約33（重量）。與此相反，Al2O3for的質(zhì)量分?jǐn)?shù)粒徑小于0.22m的僅為3（重量）。的SiO2，石英，是目前在

18、煤發(fā)現(xiàn)Al2O3in粘土礦物。在這個(gè)討論中的下一部分，不同的SiO2mass分?jǐn)?shù)，并根據(jù)粒徑Al2O3mass分?jǐn)?shù)顯示所有15個(gè)樣品，并形成機(jī)制，并通過(guò)揮發(fā)，冷凝形成的SiO2fine粒子的起源與氧化鋁的行為放在一起討論圖6 在來(lái)自15個(gè)樣品在空氣中燃燒形成1673 K精顆粒二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布，以重量的從每個(gè)LPI階段收集的灰分含量。圖7。 在來(lái)自15個(gè)樣品在空氣中燃燒形成于1673 K精顆粒的Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布，以重量的從每個(gè)LPI階段收集的灰分含量。圖8 在細(xì)顆粒Al2O3/SiO2比值的分布圖6示出了按重量計(jì)的15個(gè)煤樣的燃燒過(guò)程中形成的，并從LPI每個(gè)過(guò)濾器收集SiO2in顆粒的

19、百分比。在SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)相差很大的煤樣中;然而，對(duì)于大多數(shù)的樣品中的變化的SiO 2質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨顆粒直徑的模式是類似的。特別是，隨著粒徑降低到低于約1.2微米，在SiO 2質(zhì)量分?jǐn)?shù)也減小對(duì)于大多數(shù)樣品，和質(zhì)譜餾分為每個(gè)樣品中直徑小于0.22m的顆粒變得幾乎恒定。在Al2O3mass餾分作為顆粒直徑的函數(shù)的變化遵循相同的一般趨勢(shì)的那些觀察SiO2for大多數(shù)樣本（圖7） 。然而， Al2O3in所有樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比SiO 2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，特別是對(duì)于直徑小于0.22m的顆粒。 SiO2observed的直徑小于0.22m的顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于約1060重量，而Al2O3were的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5 （

20、重量）最樣品中。宇和他的同事6根據(jù)硅和鋁的粒徑檢測(cè)變異在細(xì)顆粒的比例。它們分為細(xì)顆粒的形成分為三個(gè)模式：0.0281-0.258m粒徑范圍（超細(xì)模式），2.36-9.80m的粒子直徑范圍（粗略模式），且粒徑范圍躺在這些（中央模式）之間。當(dāng)應(yīng)用該研究成果以玉的分類和同事，超細(xì)模式適用于顆粒小于0.22微米，直徑，粗模式 顆粒大于0.76 &micor;米的直徑，并且中央模式向中間直徑范圍。圖8示出的變化中粒徑為Al2O3/SiO2比值的函數(shù)。雖然這兩個(gè)Al2O3和SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.52-0.76微米范圍內(nèi)下降（圖6和圖7）中， Al2O3/SiO2ratio對(duì)于許多樣品沒(méi)有用于改變

21、顆粒大于0.76微米的直徑。對(duì)于顆粒小于0.52微米，兩者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和比率下降。我們認(rèn)為，為0.53-0.76微米的顆粒，從石英和粘土礦物的顆粒的量在相同的比率下降，而對(duì)于粒徑小于0.52 m時(shí)，減少了在從粘土礦物衍生的顆粒的量的比率是較高比那些從石英派生。如果許多在該范圍內(nèi)的直徑的顆粒被假定為有從礦物中煤碎片形成的，那么石英碎片的頻率必須已經(jīng)比粘土礦物更高。需要進(jìn)一步研究，以確定打破了粒子如何促進(jìn)分配直徑的細(xì)顆粒。圖9 在收集細(xì)顆粒二氧化硅轉(zhuǎn)化率分布，報(bào)告為的SiO 2的父煤樣的量m。圖10 在收集細(xì)顆粒的Al2O3轉(zhuǎn)化率分布，報(bào)告為重量百分比的Al2O3父煤樣的量。圖9和圖10示出了SiO

22、2和Al2O3中的微粒的量的百分比（重量） SiO2和Al2O3的量，分別為母體煤樣品中發(fā)現(xiàn)（以下稱作轉(zhuǎn)化率） 。這些軸極限是在圖9中的1和在圖10中0.06，明顯地顯示出的氧化物的轉(zhuǎn)化率的分布為直徑小于0.22m的小顆粒。對(duì)于顆粒大于0.33微米，兩者SiO2和Al2O3的轉(zhuǎn)化率降低的粒徑減小到0.22微米;的轉(zhuǎn)化率分別觀察到增加顆粒小于0.22微米更小。要強(qiáng)調(diào)的重要一點(diǎn)是，使用顆粒小于0.22微米以下， SiO 2的轉(zhuǎn)化率明顯高于氧化鋁的高得多。在顆粒小于0.06m的小， SiO2的轉(zhuǎn)化率分別為之間0.82和0.04 ，而氧化鋁的轉(zhuǎn)化率低于0.06 。這些結(jié)果清楚地表明Al2O3is更難比

23、的SiO 2的1673 K的空氣在這些實(shí)驗(yàn)條件下?lián)]發(fā)。以前的報(bào)告還發(fā)現(xiàn)， SiO2is比更高的波動(dòng)性Al2O3.12根據(jù)Buhre的數(shù)據(jù)和同工，由Al2O3組成8的量的汽化會(huì)增加，如果下燃燒的炭溫度較高。SiO2和Al2O3的轉(zhuǎn)化率的顆粒小于0.22m的趨于下降，因?yàn)轭w粒直徑增加（圖9和圖10）。揮發(fā)的顆粒，穿過(guò)爐，形成晶核和粒料和顆粒的hightemperature區(qū)域之后，從而成長(zhǎng)。在目前的研究中，這些顆粒上升到至少約0.2微米的直徑。因?yàn)樾纬傻木Ш?，因?yàn)閾]發(fā)性組分到較大顆粒的表面上的冷凝的和之間的碰撞，如果粒子生長(zhǎng)確實(shí)進(jìn)行，那么就可以推測(cè)，1因子確定顆粒直徑顆粒之間碰撞的次數(shù)。碰撞數(shù)必須

24、是大的顆粒增長(zhǎng)到較大的尺寸。例如，碰撞數(shù)需要以生長(zhǎng)0.2m的粒子必須大于生長(zhǎng)的顆粒小于0.2m所需的碰撞次數(shù)，并且我們認(rèn)為前者情形的概率比后者的可能性較小。這個(gè)推理解釋為SiO2and Al2O3with增大粒徑下降的轉(zhuǎn)換率觀察到的趨勢(shì)。此外，從這一推理，我們得出的結(jié)論是0.22微米或更小的顆粒是由揮發(fā)縮合機(jī)制的手段完全形成。SiO2的揮發(fā)導(dǎo)致的碳熱還原。相當(dāng)多的研究已經(jīng)在產(chǎn)生的SiO2高溫13-15細(xì)顆粒下SiO氣體碳和二氧化硅之間的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了 產(chǎn)生的揮發(fā)，冷凝機(jī)制從石英父煤炭起源;然而，向其中粘土礦物影響的SiO的產(chǎn)生量的程度是有爭(zhēng)議的。 Buhre和同事9報(bào)道，二氧化硅的蒸發(fā)量和粘

25、土礦物在父煤量之間沒(méi)有明顯的相關(guān)性被觀察到。圖11 SiO 2的直徑小于0.22m的轉(zhuǎn)化率，并包括石英和粘土礦物與1 - 2.2微米直徑由CCSEM檢測(cè)到相同直徑的包含+除去礦物質(zhì)的比率之間的關(guān)系。圖12 SiO 2的直徑小于0.22m的轉(zhuǎn)化率，并包括石英與1-2.2微米的直徑，以通過(guò)CCSEM檢測(cè)到相同直徑的包含+排除夸脫的比率之間的關(guān)系。圖11顯示了總的人與SiO 2顆粒小于0.22m的較小的質(zhì)量百分比SiO2in煤量的基礎(chǔ)上，并包括石英和粘土礦物的煤顆粒直徑為1.0- 2.2微米的比率之間的相關(guān)性同樣大小的（）包括/ （計(jì)入+除外） ）由CCSEM分析檢測(cè)。這可以通過(guò)在本研究中使用的CC

26、SEM待分析的最小尺寸范圍為1.0 - 2.2微米;我們選擇的這個(gè)最小的范圍內(nèi)的煤顆粒的數(shù)據(jù)因?yàn)檫@些顆粒具有最大的表面積，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為碳熱還原發(fā)生更容易在更小的顆粒。揮發(fā)SiO2的金額及包括石英和粘土礦物（圖11）的量之間的關(guān)系會(huì)更加明顯，如果我們已經(jīng)能夠確定包括石英和粘土礦物小于1m直徑的金額。當(dāng)揮發(fā)SiO2was量對(duì)只包含石英繪制，一個(gè)微弱的相關(guān)性觀察（圖12） 。貝爾德和卡特勒16的結(jié)論是，碳熱還原高嶺土在溫度為1632至1778年的K是通過(guò)經(jīng)由形成的SiO氣體的中間除去二氧化硅中回收氧化鋁的粘土的一種可行的方法。此外，唯一的主要氧化物在高嶺土是由碳在1573年至1773年K可減少為Si

27、O2 ，如由賴特和Wolff.17的研究因此，我們有理由得出結(jié)論，粘土礦物也生產(chǎn)精細(xì)二氧化硅顆粒通過(guò)揮發(fā)，起到了一定作用凝結(jié)機(jī)制。4.結(jié)論15種煙煤樣品表明多種化學(xué)成分在他們的灰，被燃燒的DTF調(diào)查的細(xì)顆粒的形成機(jī)制。細(xì)顆粒的含量和化學(xué)成分進(jìn)行了測(cè)定由LPI收集各粒徑。對(duì)粒徑分布的基礎(chǔ)上，得出了以下結(jié)論為細(xì)顆粒的形成機(jī)制。（1）小于0.22m的：通過(guò)揮發(fā)，冷凝粒子形成占主導(dǎo)地位在這個(gè)直徑范圍的顆粒。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，最大粒徑通過(guò)揮發(fā)冷凝達(dá)到被認(rèn)為是0.22m的。的SiO2和Al2O3轉(zhuǎn)化率下降，因?yàn)榱皆龃?。需要以大量揮發(fā)元素之間的碰撞的粒子增長(zhǎng)。包括煤炭細(xì)顆粒的SiO2顆粒小于0.22微米，直

28、徑是關(guān)系到石英和黏土礦物的量量。的SiO由礦物質(zhì)在煤碳熱還原的方式揮發(fā)發(fā)生不僅與石英也與粘土礦物。（2）0.22-0.76微米：SiO2and Al2O3顆粒與此直徑范圍由礦物質(zhì)在煤中的碎片形成的，但需要進(jìn)一步研究來(lái)證實(shí)這一結(jié)論。硫在這些顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大作為粒徑減小。還觀察到其他揮發(fā)性元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和粒徑之間的關(guān)系一樣。揮發(fā)的元素幾乎形成了核形成和隨后的增長(zhǎng)這個(gè)直徑范圍內(nèi)的顆粒;元素冷凝到其它顆粒的表面上。作為顆粒直徑的增加，沒(méi)有形成細(xì)小顆粒的數(shù)量通過(guò)揮發(fā)變得大于單質(zhì)顆粒通過(guò)揮發(fā)和冷凝單元到其它顆粒的表面上的量所形成的數(shù)量。（3）大于0.76微米：揮發(fā)元素冷凝到這種尺寸的顆粒的表面上。硫，鉀

29、，和鈉的含量是相對(duì)穩(wěn)定的顆粒大于0.76 &micor;米的直徑，但在顆粒下方0.76微米的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 這些因素增加了。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)不相對(duì)的變化是顯而易見的，因?yàn)槔淠牧渴呛苄〉摹Ａ皆谄渲械蔫F，鈣，鎂和磷的含量開始上升為粒子直徑的減小比為較大的硫，鉀，鈉。兩個(gè)碎片和這些顆粒的聚結(jié)被認(rèn)為是參與大顆粒的形成機(jī)制。5.參考文獻(xiàn)1 斯洛斯，LL PM10/2.5排放的重要性;國(guó)際能源署（IEA）CCC/89;國(guó)際能源署潔凈煤中心：倫敦，英國(guó)，2004。 2 萊蒂，J.S.; Veranth，J.M.; Sarofim，自動(dòng)對(duì)焦燃燒氣溶膠：管其規(guī)模及組成，并影響到人類health.J因素?？諝鈴U物管理。 Assoc.2000，50歲，1565年至1622年。3 力納克，W.P.;米勒，C·A·溫特，粒徑從粉煤和剩余燃料的燃燒分布和元素的分區(qū)的晚上十時(shí)正比較oil.J.空氣廢物管理。Assoc.2000，50歲，1532年至1544年。 4 溫特，污染物晚上七時(shí)正形成爐：氮氧化物和微粒。 IFRF燃燒。 J. 2003，文章編號(hào)200301  5 Seames，WS精細(xì)碎片的初步研究飛在煤粉燃燒產(chǎn)生的煤灰顆粒模式。感覺過(guò)程。 Technol.2003，81，109-125。