水泥厂废旧除尘布袋热重分析及其形态特征

第33卷第7期2013年7月环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeVol.33,No.7Jul.,2013基金项目:广东省部产学研结合项目(No.2011B090400161)SupportedbytheCooperationProjectinIndustry,EducationandResearchofGuangdongProvinceandMinistryofEducation(No.2011B090400161)作者简介:陈海斌(1987—),男,E-mail:chenhaibin_2010@qq.com;∗通讯作者(责任作者),E-mail:ningxunan666@126.comBiography:CHENHaibin(1987—),male,E-mail:chenhaibin_2010@qq.com;∗Correspondingauthor,E-mail:ningxunan666@126.com陈海斌,宁寻安,廖希凯,等.2013.水泥厂废旧除尘布袋热重分析及其形态特征[J].环境科学学报,33(7):1939-1946ChenHB,NingXA,LiaoXK,etal.2013.Thermogravimetricanalysisandmorphologicalcharacteristicsofwastefilterbagfromcementplant[J].ActaScientiaeCircumstantiae,33(7):1939-1946水泥厂废旧除尘布袋热重分析及其形态特征陈海斌,宁寻安∗,廖希凯,刘敬勇,吴坚荣广东工业大学环境科学与工程学院,广州510006收稿日期:2012-10-11修回日期:2012-12-18录用日期:2012-12-18摘要:采用综合热重分析法,对水泥厂3种不同工段的废旧除尘布袋及相对应的同型号新布袋进行了热重(TG)分析实验研究.结果表明,废旧除尘布袋热重分析的升温过程中主要有3个失重峰,前两个失重峰与涤纶纤维的燃烧析出相对应,第3个失重峰主要是碳酸钙分解的结果.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各阶段燃烧反应的机理方程及相应的活化能参数.分析表明,在低温段废旧布袋中的灰尘对燃烧反应影响不大,而在高温段废旧布袋中的灰尘导致燃烧反应活化能升高,阻碍燃烧反应进行.从电镜扫描和能谱分析可知,废旧除尘布袋中的涤纶纤维几乎被焚烧殆尽,剩下的少量焚烧灰渣由C、O、Si、Ca等主要元素,以及Ti、Al、Mg、Mn、Fe等次要元素组成.这种灰渣与水泥成分类似,具有较高的回收利用价值.关键词:水泥厂;除尘布袋;热重分析;燃烧特性;动力学;形态特征文章编号:0253-2468(2013)07-1939-08中图分类号:X705文献标识码:AThermogravimetricanalysisandmorphologicalcharacteristicsofwastefilterbagfromcementplantCHENHaibin,NINGXun′an∗,LIAOXikai,LIUJingyong,WUJianrongSchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006Received11October2012;receivedinrevisedform18December2012;accepted18December2012Abstract:Thecombustioncharacteristicsofwastefilterbagsfromthreeworkingsectionsinacementplantandnewfilterbagsofthesamemodelwerestudiedbythermogravimetricanalysis.Theresultsshowedthattherewerethreeobviousstagesofweightlossinthewastefilterbagcombustioncurves,andthefirsttwostageswerecorrespondedtothecombustionofpolyesterwhilethethirdstagewascausedbythedecompositionofCaCO3.BoththereactionequationsfordifferentcombustionperiodsandthecorrespondingactivationenergieswereobtainedbyusingtheCoats-Redfernequation.Theda