本文關鍵詞：鐵基吸附劑脫汞及燃煤電站汞排放特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的煤炭開發(fā)和利用已經對我國經濟和環(huán)境產生了嚴重的影響,必須減少燃煤對大氣的污染,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g。煤氣化技術是將煤炭轉化為煤氣的技術,是煤的高效和清潔利用方式。在煤熱解氣化過程中,Hg作為有毒痕量元素會揮發(fā)出來。這不僅會對燃氣輪機造成影響,還會隨著煤氣、飛灰或者焦炭等以氣態(tài)或者化合物的形式進入大氣中,給環(huán)境造成污染。目前,對煤氣化過程中汞的基礎研究還比較缺乏。由于以煤氣化為基礎的IGCC等新興高效煤利用技術的發(fā)展,使得煤氣化脫汞的研究顯得重要。本文依托國家自然科學基金和環(huán)保公益性行業(yè)科研專項項目,采用超聲波輔助共沉淀法制備出鐵基吸附劑,并采用BET,SEM, XRD,XPS等分析手段對樣品進行了表征。在固定床吸附機理研究試驗臺上,利用汞在線分析儀在純N2氣氛和模擬煤氣條件下分別進行了吸附劑脫除單質汞的實驗,著重研究了氧化鐵吸附劑脫除單質汞的特性及機理,分析煤氣中氣體組分和吸附床溫度對氧化鐵吸附劑脫汞性能的影響。結果表明,純氮氣氣氛下氧化鐵對汞的吸附效率低下,以物理吸附為主。然而在體積濃度為100×10-6的H2S通入條件下,氧化鐵吸附劑表現(xiàn)出很強的汞吸附能力,150℃下的吸附效率達到95%以上。XPS表面分析表明,N2氣氛下絕大多數(shù)汞在氧化鐵表面以單質汞的形式存在,有H2S存在的條件下,汞在氧化鐵表面以Hg2+的形式存在。H2S存在時,氧化鐵對汞的吸附遵循Eley-Rideal機制,即吸附態(tài)的硫(Sad)與Hg0發(fā)生反應,達到Hg0脫除的目的。H2S濃度的變化對吸附劑的脫汞性能影響不大。在吸附床溫度為150℃條件下模擬煤氣中的還原性氣體CO和H2對氧化鐵吸附劑的脫汞性能影響不大,還原性氣氛下通過單獨的氣相反應單質汞的氧化很難發(fā)生。受競爭吸附的影響,模擬煤氣中水蒸氣的加入抑制了氧化鐵吸附劑對單質汞的吸附脫除,隨著H20濃度的增加,其抑制效果愈加顯著。隨著吸附床溫度地升高,氧化鐵吸附劑的脫汞效率先增高后逐漸降低。本文還利用美國EPA標準安大略取樣方法對裝有ESP、WFGD的某燃煤電站鍋爐的汞排放規(guī)律、常規(guī)污染物控制裝置對汞排放影響進行了研究,得出了關于燃煤鍋爐汞排放的數(shù)據(jù)資料和常規(guī)污染物控制裝置對汞排放的影響。
【關鍵詞】：汞 氧化鐵 脫汞效率 還原性氣氛 汞排放
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：X773
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景10-14
• 1.2 煤熱解、氣化過程中汞的釋放14-15
• 1.3 煤熱解、氣化過程中汞的脫除15-17
• 1.4 燃煤汞的排放及控制方法17-19
• 1.5 課題的選擇及研究內容19-22
• 第2章 鐵基吸附劑的制備方法及表征22-29
• 2.1 氧化鐵吸附劑的制備方法22-23
• 2.2 氧化鐵吸附劑的制備23-24
• 2.3 吸附刻表征結果及分析24-27
• 2.4 本章小結27-29
• 第3章 純氮氣氣氛下鐵基吸附劑脫除單質汞的實驗研究29-38
• 3.1 實驗裝置及方法29-33
• 3.2 實驗工況與評價指標33-34
• 3.3 N_2氣氛下鐵基吸附劑汞吸附性能評價34-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第4章 鐵基吸附劑在還原性氣氛下脫汞的實驗研究38-49
• 4.1 引言38-39
• 4.2 煤氣組分對鐵基吸附劑脫汞性能的影響39-42
• 4.3 吸附床溫度對鐵基吸附劑脫汞性能的影響42-43
• 4.4 硫化氫促進鐵基吸附劑脫汞實驗研究43-47
• 4.5 本章小結47-49
• 第5章 燃煤電站煙氣汞排放特性測試49-62
• 5.1 燃煤電站鍋爐汞排放的測試背景49
• 5.2 測試工況介紹49-50
• 5.3 實驗設備及方法50-55
• 5.4 測試結果與分析55-61
• 5.5 本章小結61-62
• 第6章 全文總結與展望62-65
• 6.1 全文總結62-63
• 6.2 研究特色及主要創(chuàng)新點63-64
• 6.3 本文研究展望64-65
• 作者簡歷65-66
• 參考文獻66-68

【參考文獻】

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本文編號：340897