本文關(guān)鍵詞：改性吸附劑吸附燃煤電廠煙氣中汞的形態(tài)轉(zhuǎn)化研究

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【摘要】：汞及其化合物,具有高度的生物富集性和毒性,將對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重危害。燃煤電站作為我國(guó)最大的人為汞污染排放源,在燃煤電站中使用有效的汞排放控制措施勢(shì)在必行。目前,燃煤電站煙氣汞排放控制的主要思路之一是通過(guò)噴射吸附劑對(duì)煙氣中汞進(jìn)行吸附固化并富集。燃煤飛灰因其對(duì)煙氣中的汞具有吸附作用,且價(jià)格廉價(jià),已被國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開了廣泛的研究。但對(duì)于飛灰吸附劑表面的汞化合物種類和存在比例較少涉及。目前對(duì)于在燃煤電廠噴射改性飛灰吸附劑進(jìn)行汞吸附脫除時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理還不是很清楚。本文主要以此為主要研究目的,根據(jù)不同汞化合物的熱解釋放溫度的不同,利用程序升溫?zé)峤忉尫诺姆椒▽?duì)樣品中的汞化合物種類進(jìn)行鑒別,確定不同樣品表面汞化合物的種類,從而深入了解汞氧化吸附機(jī)理,推測(cè)在燃煤電站噴射改性飛灰吸附劑進(jìn)行汞吸附脫除時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。本文首先利用自主設(shè)計(jì)的汞化合物熱解釋放平臺(tái)針對(duì)比較常見(jiàn),且燃煤電站飛灰中一般可能存在的汞化合物進(jìn)行程序升溫?zé)峤庋芯�。結(jié)果表明：以熱處理過(guò)的某電站飛灰為基質(zhì)時(shí),這幾種汞化合物的熱解釋放特性與其本質(zhì)釋放特性存在一定的差異。對(duì)比同一種汞化合物的不同添加方式,了解不同的添加方式對(duì)其熱解釋放特性產(chǎn)生的影響,從而確定能最好的反映樣品表面汞化合物與其結(jié)合形式,為下一章的樣品分析做基礎(chǔ)。針對(duì)某一燃煤電站的粉煤灰等固體樣品進(jìn)行分析,對(duì)該電站進(jìn)行汞質(zhì)量平衡計(jì)算,了解燃煤電站中各設(shè)備環(huán)節(jié)對(duì)煙氣中汞的脫除。經(jīng)過(guò)汞質(zhì)量平衡計(jì)算可知：燃煤電站煤燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的汞主要由排空煙氣的汞、脫硫產(chǎn)物石膏中的汞和飛灰中的汞三部分組成,且排空煙氣中的汞所占比例為45%。并對(duì)所取固體樣品進(jìn)行熱解分析,推測(cè)其汞化合物的種類,從而探索燃煤電站中汞的整個(gè)遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。燃煤電站飛灰中的汞化合物可能是HgCl2HgS和HgO。燃煤電站濕法脫硫產(chǎn)物石膏中汞化合物可能是Hg2Cl2、HgCl2、HgS、Hg2SO4和HgO。本文利用攜帶床反應(yīng)器來(lái)模擬電站煙道,其相比于固定床能夠反映飛灰噴射和其與煙氣的兩相流動(dòng)特性,可以更好的模擬實(shí)際電站煙道中汞吸附過(guò)程。以HBr改性的某電站飛灰為研究對(duì)象,在攜帶床中研究HBr改性飛灰對(duì)煙氣中元素Hg的吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明：HBr改性后的飛灰吸附劑的汞吸附效果較改性前得到了明顯的增強(qiáng)；HBr改性飛灰在攜帶床中所吸附的汞主要是以HgBr2和HgO兩種汞化合物形式存在；由于反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)和比表面積較大,HBr改性細(xì)灰對(duì)煙氣中元素Hg的吸附量比粗灰的吸附量大,但其汞吸附機(jī)理和HBr改性飛灰基本一致。同時(shí)也研究了NO對(duì)攜帶床中HBr改性飛灰汞吸附機(jī)理的影響。研究表明：煙氣中加入NO后,HBr改性飛灰的汞吸附效果得到明顯提高,隨著煙氣中NO含量的增加,其汞吸附效率越高；煙氣汞濃度變化率呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。且隨著煙氣中NO含量的增加,飛灰中汞含量也越高。HBr改性飛灰在攜帶床中所吸附的汞主要是以HgBr2和HgO兩種汞化合物形式存在；NO對(duì)改性飛灰汞吸附的促進(jìn)作用主要是促進(jìn)了HgBr2的生成,HBr與NO2反應(yīng)生成Br的反應(yīng)HBr+NO2→HONO+Br可能是其關(guān)鍵步驟。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1235110