CuO-CeO2/AC吸附燃煤烟气中元素汞的实验研究

通过活性炭负载CuO和CeO2来制备吸附剂,采用固定床吸附方式,在不同反应条件下对吸附剂的吸附性能进行测试,筛选出去除效率最好的吸附剂,并通过BET和XRD对吸附剂的理化性质进行分析。结果表明,CuO和CeO2的加入大大改变了原活性炭的比表面积和孔结构,改善了活性炭的吸附性能。CuO-CeO2/AC中CuO和CeO2质量比不同,对汞的去除效率也不同,在1∶2时去除效率最好;CuO-CeO2/AC中所负载的CuO和CeO的总量为5%时,能大大促进汞的吸附效率,增长有效吸附时间;CuO-CeO2/AC对汞的吸附性能随反应温度的增加呈先增加后减小的趋势,在80℃时达到最大值。     

燃煤烟气汞污染控制技术研究进展

针对近年来的燃煤烟气汞污染控制技术的发展现状,综述了吸附脱汞和氧化脱汞技术的最新研究进展,重点介绍了活性炭吸附剂吸附脱汞技术和光催化氧化脱汞技术.鉴于活性炭吸附脱汞和光催化氧化脱汞都同时存在吸附和氧化2种反应,提出吸附—光催化脱汞技术将成为今后燃煤烟气汞污染控制的研究方向.     

巯基改性活性炭对水溶液中汞的吸附性能研究

利用活性炭与巯基乙酸间的酯化反应,制备了巯基改性活性炭AC-SH,并通过静态吸附实验研究了该材料对水溶液中汞的吸附性能。研究结果表明,该改性方法可以在活性炭上嫁接2.31 mmol/g的巯基,AC-SH对汞的最大吸附容量高达556 mg/g;AC-SH的适用pH值范围非常广,在pH 1.5～10.5范围内其对汞的吸附去除率均达到90％以上,最佳吸附pH值范围为3～7;氯离子对AC-SH的吸附性能具有一定的抑制作用,原因在于它能和汞离子络合形成一系列吸附性能较差的Hg-Cl络合物。     

凹土负载催化剂对模拟烟气中单质汞的吸附

采用浸渍法制备一系列Mo掺杂MnOx/凹土催化剂(Mo-Mn-ATP),并经负载Mo/MnOx后冻干-焙烧变温致孔处理。采用比表面、孔径分析仪测定催化剂的比表面积、N2吸附-脱附等温线分析和孔径分布;X射线能谱分析仪(EDS)对催化剂成分进行分析。在固定床汞吸附实验台上,进行了凹土负载催化剂脱除模拟烟气中Hg0的实验研究和理论分析。结果表明,制得的Mo/Mn摩尔比1:3的Mo-Mn-ATP催化剂,在保持凹土原有晶体结构的基础上,随着Mo/MnOx负载量的增加,材料的比表面积和孔容减小。10%负载量,反应温度120℃的条件下,含Mo催化剂对Hg0的脱除性能最佳。     

稻壳活性炭对单质汞吸附性能的实验研究

利用农业废弃物稻壳制得了一种廉价的脱汞活性炭。该活性炭由稻壳经炭化、FeCl3活化、酸洗水洗和干燥工艺制得。在固定床吸附条件下,对不同的活化剂浸渍液料比、活化剂质量分数、活化温度、活化时间下所制得的活性炭对单质汞的吸附性能进行了实验研究。结果表明,80℃下,该活性炭对单质汞的脱除效率于180 min内可平均达84.71%,且保持相对稳定。     

银负载对活性炭纤维汞吸附性能的影响

银氨溶液浸渍活性炭纤维制得载银量14.07%的载银活性炭纤维.以筒状吸附体吸附气态Hg0的方式研究活性炭纤维银载前后的汞吸附性能,结果表明,载银后活性炭纤维汞吸附性能明显提高.实验还发现:随吸附温度升高,活性炭纤维的汞吸附效率随先增加后降低,而载银活性炭纤维的汞吸附效率随吸附温度升高而一直降低;延长停留时间和添加H2O(g)对两者汞吸附均有利.采用片状吸附体对2种吸附剂的汞饱和吸附量进行了测定,实验得出:70℃下活性炭纤维汞饱和吸附量为29.4 mg/g,载银活性炭纤维汞饱和吸附量为192.3 mg/g,即活性炭纤维载银后汞饱和吸附量提高到原来的6.54倍.扫描电镜分析发现:活性炭纤维上物理吸附汞占绝大多数,化学吸附汞很少;负载银后汞只吸附在活性炭纤维的含银活性点上,银粒子与汞结合生成银汞齐后形状趋于规则,且主要分布于活性炭纤维微晶的晶棱交界处.     

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

对电石法生产聚氯乙烯产生的废汞触媒进行浸出及再生活性炭的研究,以6 mol·L-1 HCl 溶液作为浸出剂,在浸出反应温度为65 ℃、浸出反应时间为90 min和液固比为15∶1的实验条件下得到Hg2+的优化浸出率为61.25%。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Tller(BET) 比表面积等方法分析再生活性炭特征。结果表明焙烧废汞触媒浸出渣热再生活性炭是可行的,焙烧最佳工艺条件为：焙烧温度850 ℃,焙烧时间90 min。得到的焙烧产物亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g-1,BET表面积为704.25 m2·g-1,平均孔径为3.28 nm。再生前后的汞含量与从1.067%降至0.351%,再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料,同时减缓固废堆积过程中汞流失造成的一系列环境问题。     

燃煤工业锅炉烟气中汞排放情景分析

目前,中国对于燃煤工业锅炉烟气中汞排放的控制,主要利用除尘、脱硫等技术进行协同减排控制。以2015年为燃煤工业锅炉烟气中汞排放标准的实施年,按设定的两种情景分析了不同的协同脱汞技术方案,并分析了两种情景(情景一:新建锅炉和在役锅炉汞的排放限值分别为30、50μg/m3;情景二:新建锅炉和在役锅炉的汞排放限值分别为20、30μg/m3)下燃煤工业锅炉烟气中汞的减排情况。分析表明:情景一下,与2015年相比,2020年燃煤工业锅炉烟气中汞减排量增加15.5~29.0t,汞减排率则增加了8~14百分点;情景二下,与2015年相比,2020年汞减排量增加19.7~36.5t,汞减排率则增加10~18百分点。情景二下,高脱汞效率的协同脱汞控制技术的使用比例更高,因此汞减排效果更强。     

高温载硫活性炭的制备及脱汞能力研究

研究了载硫温度、硫炭比(简称S/C),吸附温度等因素对载硫活性炭的硫含量、脱汞能力以及硫损失的影响,探讨载硫活性炭制备的工艺条件优化。结果表明,不同载硫温度下制备的载硫活性炭的气态Hg0吸附能力远强于原料活性炭;载硫温度不同时,负载到活性炭孔隙或表面上的硫的形态不同,导致了脱汞能力的差异,较合适的载硫温度为350℃;S/C为5%(质量分数,下同)时,随着吸附温度的升高,载硫活性炭的气态Hg0吸附量降低;在一定的载硫温度下,原料中S/C越高时,制备的载硫活性炭的硫含量越高、气态Hg0吸附能力越强,但其硫损失率也越高,从实际的使用效果来看,较合适的S/C为10%。     

氧化碳纳米管对水体中汞的吸附性能研究

采用H2SO4-HNO3混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氧化处理,并详细研究了氧化后碳纳米管(OCNTs)对水中汞(Ⅱ)的吸附性能。结果表明,经氧化后的OCNTs对汞(Ⅱ)的最大吸附容量从氧化前的16.7 mg/g增至147 mg/g;溶液pH值对OCNTs的吸附性能有显著影响,最佳吸附pH值范围为3～6,较低或...     

椰壳碳基吸附剂的脱汞特性

为研究来源于生物质的椰壳活性炭对单质汞的脱除性能, 采用化学浸渍法对椰壳活性炭进行化学改性处理,并在小型实验台架上考察了椰壳碳基吸附剂的脱汞性能.并对改性前后的样品进行了BET和SEM表征分析以研究改性前后椰壳活性炭的变化规律.结果表明,改性后椰壳活性炭具有较强的脱汞能力,特别是在140℃、180℃时的脱汞效率仍保持在95%以上.改性后椰壳活性炭具有更多的利于脱汞的官能团,其主要靠化学吸附脱汞.烟气中低浓度的SO2与NO对汞的脱除有一定的抑制作用,而HCl有一定的促进作用.     

硝基苯酚和硝酸改性酚醛泡沫脱除烟气中Hg0

以酚醛泡沫作为基体材料,选择对硝基苯酚和硝酸作为改性剂,制备改性酚醛泡沫PF-12%NO2 和PF-HNO3-5,并研究其对模拟烟气中Hg0的脱除能力。通过红外和热重表征发现,2种改性剂均可在样品表面引入硝基,且硝酸改性样品PF-HNO3-5的热解温度更低,可能是由于其表面产生了大量羰基。脱汞实验发现,未改性样品PF-0的汞吸附量仅有0.46 μg/g,而PF-12%NO2的汞吸附量为1.45 μg/g,PF-HNO3-5的汞吸附量为14.63 μg/g,表明硝基和羰基确实可以提升吸附剂对烟气中Hg0的吸附能力。PF-12%NO2和PF-HNO3-5的汞吸附曲线均符合颗粒内扩散模型及Bangham模型。     

ZnCl2法污泥含炭吸附剂对模拟烟气中气态汞的吸附

采用改进的ZnCl₂化学活化法制备污泥含炭吸附剂,利用EDS以及氮吸附等多种测试手段对所制得的污泥含炭吸附剂进行表征,并利用其处理模拟烟气汞污染物,实验结果表明,污泥含炭吸附剂对Hg0的吸附包括物理吸附作用和化学吸附作用,以物理吸附作用为主;随着Hg0入口浓度的提高,污泥含炭吸附剂的Hg0饱和吸附容量增大;随着吸附反应温度的升高污泥含炭吸附对Hg0的吸附作用减弱;在吸附反应温度125℃,Hg0入口浓度60.4 μg/m³,污泥含炭吸附剂和选定的活性炭对Hg0的吸附容量分别为81.2 μg/g和53.8 μg/g,污泥含炭吸附剂对Hg0的吸附作用好于选定的活性炭。     

高锰酸钾氧化吸收烟气中单质汞的研究

在鼓泡反应器中考察了高锰酸钾氧化单质汞(Hg0)的影响因素和机理,研究结果表明,KMnO4和Hg0的反应很快,去除率随KMnO4增加而增加;汞的进口浓度对汞的去除率影响不大;随pH值的升高汞的去除率先降低后增加,在强酸性(pH=0)下Hg0去除率最大,为92.4％,当pH值超过11随pH值的升高而增加。在不同酸碱体系中...     

钝顶螺旋藻固定模拟烟道气中的CO2

研究了钝顶螺旋藻对模拟烟道气中CO2的固定性能,及其对NOx和SOx水溶形态亚硝态氮、亚硫酸氢根的耐受性。结果显示:随CO2浓度的增加,藻细胞达到最大比生长速率的时间缩短,CO2浓度为15%时藻细胞比生长速率达到最大的时间最短,生物量最终达到最大值4.1 g/L;CO2浓度为15%时藻细胞的固碳率为12.34 mg/(L·h)。研究发现,钝顶螺旋藻能够耐受浓度小于10 mmol/L的亚硝态氮,可将其作为钝顶螺旋藻生长的唯一氮源,但藻生长的延迟期增长。钝顶螺旋藻能够耐受8 mmol/L的亚硫酸氢盐,可将其作为生长的唯一硫源,藻细胞6 d后开始快速增长。     

选择性催化还原催化剂氧化脱除烟气中单质汞

以运用超声辅助浸渍法制备的V2O5-WO3/TiO2系列催化剂样品作为研究参考,在150 ～ 400℃,分别考察了某燃煤电厂新鲜的及已运行长达26 000 h的商用SCR脱硝催化剂对模拟烟气中单质汞(Hg0)的氧化性能,并利用SEM、BET、XRD等手段对样品的理化性质进行了表征.结果表明,电厂商用SCR催化剂对于燃煤烟气中的Hg0具有一定的催化氧化作用,但在250℃最佳反应温度时,最大汞氧化效率在50％以下,相同实验条件下,自制的1％V205-9％ WO3/TiO2(V1W9Ti)能够获得68.18％的最大汞氧化效率;通过考察NO、NH3、SO2和水蒸气对汞的氧化的影响发现,在低浓度NO以及5％02存在时,NO能够促进汞的氧化;SO2对汞的氧化有明显的抑制作用,而且其毒害作用具有一定的不可逆性;NH3在催化剂表面能够与Hg0发生竞争吸附,从而抑制了汞的氧化;水蒸气的存在容易导致催化剂的失活.此外,对催化剂氧化Hg0的机理进行了探讨.     

非平衡等离子体诱导催化剂吸附单质汞

采用非平衡等离子体诱导γ-Al2O3催化剂吸附单质汞,分析了等离子体与催化剂之间的相互作用。结果表明,在放电区域填充催化剂和在气流中加入单质汞均可降低放电的起始放电电压,这是因为放电区域填充催化剂使气体空间放电转变成表面的微放电。催化剂表面可以被等离子放电直接活化,使本身不能吸附单质汞的催化剂产生很强的吸附单质汞的能力。在放电能量密度约为19 J·L-1时,等离子体诱导催化剂吸附单质汞的效率可达94.1%。O2对等离子体诱导催化剂吸附Hg0有促进作用,随着O2浓度的提高,吸附效率随之提高。当气流中含有5% O2时,单质汞的吸附效率可达到98.5%,这是因为气流中存在O2时,经放电生成的等离子体中含有活性氧物种O3和O等,这些活性物质因具有氧化单质汞的能力而增强了单质汞的吸附。此外,催化剂表面O3的分解过程也是强化单质汞的吸附的原因。