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本研究以粉煤灰为原料,经过水洗和酸改性,得到两种改性粉煤灰。通过SEM、BET等表征对其进行微观形貌分析。然后对原粉煤灰和改性粉煤灰进行熔融特征分析,为解释粉煤灰的熔融温度变化采用XRD物质分析、XRF元素分析对其进行结构分析。用HSC Chemistry软件,对SiO2、Al2O3、高岭土、原粉煤灰、水洗粉煤灰、酸洗粉煤灰这六种添加剂捕捉气相碱金属进行热力学特性研究,在热力学特性研究的基础上对上述六种添加剂做了进一步反应特性研究。研究结果如下:(1)原粉煤灰粒径在大于100μm和小于37μm范围内分布较多,微观结构呈球状,改性后粉煤灰的比表面积增大。(2)粒径小于37μm的粉煤灰,水洗后各熔融特征参数基本不变,酸洗后各熔融特征温度降低约30℃;在37μm65μm粒径范围的粉煤灰水洗后各熔融特征温度升高约30℃,酸洗后粉煤灰除FT升高约20℃,其他几个熔融特征温度基本不变;大于100μm的粉煤灰,水洗后熔融特征温度基本不变,酸洗后熔融特征温度升高超过100℃。粉煤灰水洗和酸洗后O、Al、Mg、K元素含量变化不大,Ca、Na含量降低,Fe含量升高。(3)粒径小于37μm的粉煤灰水洗后CaSO4和CaO衍射峰降低,酸洗后进一步降低;CaFeO5的衍射强度降低,但Fe1.5Ca0.5(SiO3)2的衍射峰强度升高使粉煤灰酸洗后熔点降低。粒径大于100μm粉煤灰酸洗后存在的主要晶相物质为SiO2和铁铝尖晶石。(4)六种添加剂在600℃-1000℃工况下都具有捕捉气相NaCl的能力,而且高岭土捕捉气相NaCl效果最好。(5)粉煤灰水洗和酸洗均增强了粉煤灰捕捉气相NaCl的能力,其中酸改性后的粉煤灰捕捉气相碱金属化合物的效果最好。改性粉煤灰更容易与Na结合生成硅铝酸盐,而且还能减少气态Na2Cl2生成。(6)比较六种添加剂与固态NaCl反应的失重率,得出在工况为1000℃,灼烧90 min时,酸洗粉煤灰捕捉气态NaCl效果最好,与气态NaCl反应量为0.3g。