外文翻译--利用静电增加对灰尘的沉积中文版.doc

利用静电增加对灰尘的沉积 概要： 这项研究的基本思想是，利用静电沉淀来减少飞尘中重金属的浓度。当重金属的浓度很高时会妨碍利用飞尘作为肥料，并且这种浓度是可变化的。飞尘分馏法实验是通过在四个发电站利用静电沉淀装置进行的。基于实验结果，第一个收集装置中重金属的浓度处于它的最低值，而最后一个装置中的浓度则是最高。镉在作为肥料的飞尘中的浓度，可以通过应用静电沉淀分馏法，使其降低70%。对重金属的分馏情况相比之下没有对镉进行的分馏的效果明显。结果显示，静电沉淀分馏法在分馏将成为肥料飞尘或改善土壤方面是很合适的一种方法。 导论： 芬兰的热能工厂和发电厂每年都会产生大约400，000公吨的原始生物燃料灰烬。这种灰烬的产生量在将来会随着生物燃料使用量的增加而增加。木材和泥煤燃后的灰烬能够作为肥料或土壤改良物质而被应用在林地或耕地上。并且能够达到给土壤“补钙”的目的。对灰烬的利用一直受到它本身含尘量和重金属浓度这些因素的局限：后者在很多情况下已经超出了芬兰在对使用土壤改良剂所规定的最高允许标准。 在2001年，燃煤灰烬的利用率（84%）相比泥煤和混合燃料灰烬的利用率（43%）高出相当多一部分。木材飞尘的利用率却相当低，在1997年大约是6%。从飞尘中提取出重金属能够使它更充分的被利用。通常，似乎操纵发电厂的燃料质量是达到这一目的唯一可行的方法。这就意味着我们必须知道这些易燃燃料的精确密度和性质，并且知道哪些物质提高灰尘含量中镉的浓度，进而筛选出含镉物质。 少量的飞尘在农业和林产方面作为肥料已被应用。一般情况下，各种类型的灰烬在农业生产中要比化学肥料更适合作为土壤的改良物质，因为在灰烬中可溶的植物营养物质量是很低的。泥煤主要作为一种磷酸盐肥料被应用，木材燃料灰烬对于种植在含石灰的矿物质土壤中的谷类粮食作物的生长中，主要作为一种基础的营养肥料。土壤中灰烬的石灰和肥料效应取决于灰烬中钙和营养物的浓度，灰烬中营养物质的可溶性，土壤，土壤的性质，如酸度，营养浓度。 表2显示了四种类型灰烬的重金属浓度。 灰烬中所含有的很多物质都是极其难溶解的。由于灰烬中的很多重金属（如镉，铅，镍）都很难溶解，可以假定灰烬肥料并不会受到重金属的显著影响。比如说，在水系中，短时期之内然后进行施肥。最后，一些有害的重金属可能就会被从灰烬中以一种可溶的形式释放出来，并且因此而转移到植被中去。 灰烬中的石灰效应会降低土壤中重金属的溶解程度。灰烬最初会提高直立树木中的镉的浓度，但是一旦树木的生长提高了其中微量元素的浓度，重金属的浓度就会下降到甚至比最初还要低的水平。一些植物物种中的镉金属浓度的升高可以持续很长一段时间。镉被认为是所有重金属中危害最大的金属，因为它可以停留在土壤中，能够在食物链中逐渐富集，并且会使生物体中毒。 图一 静电除尘器 静电沉淀（图一）是当前用于分离发电站废气中的固体物质最普遍的一种方法，它的优势包括高效率收集（高达99.9%）和它在处理不同大小尺寸微粒（甚至大小小于1流明的粒子）的适用性，以及体积不定的废气。它的更进一步的优势是它的长期有效性，很好的使用可靠性和低廉的经营维护费用。 静电沉淀的机能很显著的依赖于将要收集的飞尘的性质特征。将要被分离的微粒的数量和颗粒大小的分布情况对静电沉淀的机能有很大的影响。尽管静电沉淀收集的高效性或多或少可以持续忽略微粒的量，但是它的有效迁动速度在微粒颗粒小的情况下会有所下降。由于微粒不同的专有特性，对微粒的收集效率根据微粒的大小而有变化。从分离的角度看，最难分离的颗粒大小是在0.2到0.5流明之间。 灰烬中的重金属浓度可以通过多层静电沉淀将废气中细小灰烬颗粒分馏出的方法来降低。沉淀的分馏工具会受到比如限制或振荡电流这些方法的影响。我们的研究结果已经显示出，重金属被浓缩聚集在细小灰尘颗粒中。根据Thun和Korhonen（1999）的结果，第三层电场的静电沉淀已经停止，依赖于它的运行条件，灰尘总量的84-95%在第一层次中，4-15%在第二层次中，大约1%的在最后一个层次中。灰尘中镉的浓度可以通过静电沉淀的分馏法，被降低至少15-25%。由于锅炉受到议论和怀疑，来自于以树皮为燃料和树木碎屑为燃料的发电站（大锅炉）的灰烬被划分为以下重量百分比级别，底部灰烬70-90%，气旋飞尘10-30%，静电沉淀飞尘2-8%和粉尘排放0.1-0.3%。 在灰尘燃烧和流化床燃烧中，产生的飞尘所占份量为80-100%。多达75-90%的重金属存在于飞尘通过静电沉淀后的那些细颗粒中，图二展示了在底部灰尘，气旋灰尘和静电沉淀喉飞尘中锌，铅，和镉的含量（mg/kg and m-%）。基于表二种的数据。 各种灰尘类型中的重金属浓度 重金属mg/kg 煤灰 泥煤灰