镁渣湿法脱硫性能的实验研究

为实现以废治废,将镁渣用作湿法烟气脱硫的脱硫剂,研究了其脱硫产物与机理,并考察了含氧量、反应温度、镁渣量对脱硫性能的影响。结果表明,镁渣中的主要脱硫成分为Ca_2SiO_4,主要脱硫产物为CaSO_4及其晶体和CaSiO_3,主要反应机理是Ca_2SiO_4水化生成(CaO)_3(SiO_2)_2(H_2O)_3和Ca(OH)_2。烟气含氧量增加对脱硫效率提升有一定的作用,但也促使了pH迅速下降;反应温度越高,脱硫效率越低;镁渣量增加有利于提高脱硫效率。含氧量为2%(质量分数)、反应温度为30℃、镁渣量为0.2g时,饱和脱硫时间为48min。     

改性半焦脱除烟气中SO2的研究

对内蒙工业副产褐煤半焦（比表面积49.187m^2／g,孔容0.0351cm^2／g）,采用加压水热化学活化法,HNO3活化法和高温煅烧相结合的方法制备出半焦烟气脱硫剂,并对脱硫剂的脱硫性能进行固定床活性评价。分析表明,其脱硫效果比较好,转化率维持在50％以上的累计硫容可达24．30％,脱硫时间长达35h,远远高于原料半焦的脱硫效果（硫容为0．68％,时间为1．5h）;同时采用水洗法对脱硫剂进行再生,其再生液可用来制备浓度为9.01％的稀硫酸。     

不同制备条件对生物焦汞吸附特性及吸附动力学的影响

为获得生物焦对汞的吸附特性,对不同制备条件下的生物焦进行研究。通过分析生物质种类、制备粒径、制备温度以及制备氧浓度对生物焦吸附汞的影响,并结合其吸附动力学过程,进一步探究吸附机理。结果表明:不同制备条件下生物焦汞吸附特性存在差异;生物焦对汞的物理吸附中,孔隙结构对其具有影响,累积孔体积越大,单位汞吸附量越高,利于生物焦对汞的吸附;与比表面积相比,比孔容积在汞吸附过程中发挥更为重要的作用;化学吸附与物理吸附均在生物焦汞吸附过程中起到重要影响,且化学吸附是其主要的控速步骤。     

生物焦对燃煤发电机组废水中汞的吸附特性及机理研究

以某1 000 t/h循环流化床锅炉机组作为研究对象,通过现场采样获得了锅炉定期排污水、反渗透浓水、超滤出口水、酸碱中和水、循环冷却水等6种典型电厂生产废水,并测定了废水的pH、汞含量、离子成分和化学需氧量。通过利用以核桃壳为原料制备的生物焦对锅炉废水进行汞吸附研究,并采用动力学模型、Langmuir和Freundlich吸附等温线模型研究其吸附反应机理。结果表明:生物焦对锅炉机组废水中汞的吸附量随吸附时间的增加而增大,且在15 h内,生物焦对废水中汞的吸附率达90%以上;生物焦对汞的吸附过程受到物理和化学吸附的双重影响,且吸附驱动力主要来自于化学反应;Freundlich等温线模型可以较好地拟合生物焦对汞的吸附,且最大吸附容量为7 463.5μg/g,从而验证了所制备的生物焦可作为一种有效锅炉废水汞吸附剂的可行性。     

炭基载体含氧基团对Mn-Ce双金属吸附剂脱硫活性的影响

以无烟煤、烟煤、褐煤以及工业半焦、烟煤半焦为载体,采用超声辅助加压浸渍法制备了Mn-Ce双金属吸附剂。利用固定床装置对吸附剂的烟气脱硫活性进行了评价,并运用BET、XRD和FTIR技术对其进行了表征。结果表明：吸附剂的脱硫活性主要由焙烧后的金属氧化物提供,金属离子本身无脱硫活性;炭基载体中的酯基是影响金属组分脱硫活性的主要因素,酯基在焙烧过程中分解使得金属组分暴露出来,提高了吸附剂的脱硫活性;中等变质程度的烟煤是制备吸附剂的良好载体,含有适量酯基,使得吸附剂表面金属组分分散均匀。     

生物焦微观特性及分子结构研究

本文利用多种表征手段,研究了汞吸附剂核桃壳生物焦的热解特性、孔隙结构与官能团等微观特性,并基于所获得的化学结构利用ChemBioOffice构建了生物焦的分子结构单体模型.结果表明,生物质的热解过程分为三个阶段,所形成的生物焦孔隙发达,并含有丰富的表面官能团.生物焦的大分子结构中芳香碳是主要组成部分,而脂肪碳则起到联结芳香结构单元的作用.而且生物焦是一种短程有序的非晶态物质,结构中存在一定数量的石墨微晶结构.基于表征结果,所构建的分子模型以芳香结构为主,并含有1个甲基、4个羟基以及8个羰基,分子式为C_(55)H_(37)NO_(14),M_r=935.同时对模型进行了验证.另外,基于分子力学,在UFF、Dreiding和MM2,3种力场下对三维模型进行了结构优化,其中UFF力场优化后的三维结构的总势能最大,而MM2力场势能最小.利用量子化学半经验PM6方法对3种优化后构象的生成热进行了研究,其中Dreiding力场下优化的结构更稳定.