O 2 /CO 2 氣氛下活性炭吸附汞的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-12 19:38
燃煤汞污染對(duì)全球生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成的巨大危害已引起廣泛關(guān)注,Oxy-Fuel燃燒是先進(jìn)煤炭清潔利用技術(shù)之一。本文選取一種商用活性炭作為脫汞吸附劑,在固定床吸附實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,研究了模擬富氧燃燒煙氣和空氣燃燒煙氣兩種氣氛下活性炭的汞吸附機(jī)理及煙氣組分的影響規(guī)律;在程序升溫?zé)崦摳綄?shí)驗(yàn)臺(tái)上,研究了吸附劑表面的汞形態(tài)分布;獲得了固定床汞吸附過(guò)程的價(jià)態(tài)質(zhì)量平衡。采用N2吸附/脫附、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)等對(duì)活性炭樣品進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,該活性炭比表面積大,微孔發(fā)達(dá),表面主要含氧官能團(tuán)為內(nèi)酯基、羧基和酚烴基。吸附溫度和氣氛會(huì)對(duì)活性炭表面含氧官能團(tuán)產(chǎn)生一定的影響,NO會(huì)略微增加含氧官能團(tuán)中內(nèi)酯基的含量,而S02則會(huì)略微減少含氧官能團(tuán)中內(nèi)酯基和羧基的含量。固定床汞吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在純C02氣氛條件下,活性炭對(duì)Hg0的吸附效果比N2氣氛下的結(jié)果要略差;而當(dāng)加入02之后,模擬富氧燃燒煙氣的活性炭脫汞效率要高于模擬空氣燃燒煙氣。兩組模擬煙氣下活性炭脫汞效率都隨著02濃度的提高而有所增加,S02和NO都表現(xiàn)出相同的影響規(guī)律,即SO2略微降低了活性炭的脫汞效率,而NO則極大提高了脫汞效率。對(duì)活性炭吸附...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 燃煤大氣汞污染現(xiàn)狀
2/CO2燃燒技術(shù)"> 1.1.2 O2/CO2燃燒技術(shù)
1.2 燃煤電廠汞控制技術(shù)
1.2.1 燃燒前脫汞
1.2.2 燃燒中脫汞
1.2.3 燃燒后脫汞
1.3 燃煤煙氣中汞氧化機(jī)理研究
1.3.1 汞的均相氧化機(jī)理研究
1.3.2 汞的催化氧化機(jī)理研究
1.4 活性炭脫汞吸附劑研究現(xiàn)狀
1.4.1 活性炭汞吸附機(jī)理
1.4.2 活性炭改性
1.5 研究思路與內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.1 固定床汞吸附實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.2 程序升溫?zé)峤饷摳綄?shí)驗(yàn)裝置
2.2 測(cè)試儀器
2.2.1 EMP-2在線測(cè)汞儀
2.2.2 D07-7質(zhì)量流量計(jì)
2.2.3 氣相色譜—富里葉變換紅外光譜聯(lián)用儀
2.2.4 比表面積及孔隙度分析儀
2.2.5 Hydra Ⅱ C固體測(cè)汞儀
2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
0實(shí)驗(yàn)研究">第三章 模擬煙氣活性炭固定床吸附Hg0實(shí)驗(yàn)研究
3.1 煙氣組分對(duì)汞的均相氧化
3.2 活性炭理化特性表征與分析
2/CO2和O2/N2煙氣氣氛下活性炭汞吸附特性"> 3.3 O2/CO2和O2/N2煙氣氣氛下活性炭汞吸附特性
2和CO2氣氛下活性炭脫汞實(shí)驗(yàn)"> 3.3.1 純N2和CO2氣氛下活性炭脫汞實(shí)驗(yàn)
2對(duì)活性炭脫汞性能影響"> 3.3.2 O2對(duì)活性炭脫汞性能影響
2對(duì)活性炭脫汞性能影響"> 3.3.3 SO2對(duì)活性炭脫汞性能影響
3.3.4 NO對(duì)活性炭脫汞性能影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 固定床活性炭熱解脫附實(shí)驗(yàn)研究
4.1 脫附實(shí)驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析
4.2 模擬基本煙氣氣氛下吸附樣的TPD分析
4.3 模擬實(shí)際煙氣氣氛下吸附樣的TPD分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 模擬煙氣下汞吸附的質(zhì)量平衡分析
5.1 空氣燃燒煙氣汞吸附的質(zhì)量平衡
5.2 富氧燃燒煙氣汞吸附的質(zhì)量平衡
5.3 模擬空氣燃燒實(shí)際煙氣下汞吸附的質(zhì)量平衡
5.4 模擬富氧燃燒實(shí)際煙氣下汞吸附的質(zhì)量平衡
5.5 汞質(zhì)量平衡結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
6.1 全文總結(jié)
6.1.1 活性炭表征及固定床汞吸附實(shí)驗(yàn)研究
6.1.2 活性炭吸附樣TPD脫附實(shí)驗(yàn)研究
6.1.3 汞形態(tài)分布及汞平衡研究
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介、攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煙氣組分對(duì)汞吸附影響的程序升溫脫附[J]. 陳明明,段鈺鋒,周強(qiáng),柳帥,丁衛(wèi)科,劉猛. 化工進(jìn)展. 2016(12)
[2]溴素改性活性炭汞吸附特性研究[J]. 周強(qiáng),冒詠秋,段鈺鋒,朱純,佘敏,洪亞光. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(12)
[3]原料半焦和FeCl3改性半焦脫除模擬煙氣中氣態(tài)Hg0的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王力,張林林,劉秀麗,李敏,陳繼濤. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[4]載溴高硫石油焦活性炭脫汞實(shí)驗(yàn)研究[J]. 洪亞光,段鈺鋒,朱純,周強(qiáng),佘敏,韋紅旗. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[5]選擇性催化還原協(xié)同控制燃煤煙氣中汞排放效果影響因素研究[J]. 王錚,薛建明,許月陽(yáng),王宏亮,劉珺. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(14)
[6]活性炭吸附/微波解吸脫除煙氣中SO2的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馬雙忱,姚娟娟,馬宵穎,高莉,趙毅. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(26)
[7]高溫載硫活性炭的制備及脫汞能力研究[J]. 顏甜,左宋林,趙昕,張宏陽(yáng),施蔭銳,荀永葆. 環(huán)境污染與防治. 2012(04)
[8]深冷空分系統(tǒng)的過(guò)程模擬、優(yōu)化及分析[J]. 熊杰,趙海波,鄭楚光. 低溫工程. 2011(03)
[9]100MW燃煤電站汞排放及其形態(tài)分布[J]. 盧平,吳江,李傳統(tǒng),潘衛(wèi)國(guó),潘偉平. 上海電力學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]美國(guó)燃煤火力發(fā)電廠汞控制技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀[J]. 劉昕,蔣勇. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2009(03)
博士論文
[1]燃煤過(guò)程汞析出及模擬煙氣中汞吸附脫除試驗(yàn)和機(jī)理研究[D]. 任建莉.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3031337
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 燃煤大氣汞污染現(xiàn)狀
2/CO2燃燒技術(shù)"> 1.1.2 O2/CO2燃燒技術(shù)
1.2 燃煤電廠汞控制技術(shù)
1.2.1 燃燒前脫汞
1.2.2 燃燒中脫汞
1.2.3 燃燒后脫汞
1.3 燃煤煙氣中汞氧化機(jī)理研究
1.3.1 汞的均相氧化機(jī)理研究
1.3.2 汞的催化氧化機(jī)理研究
1.4 活性炭脫汞吸附劑研究現(xiàn)狀
1.4.1 活性炭汞吸附機(jī)理
1.4.2 活性炭改性
1.5 研究思路與內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.1 固定床汞吸附實(shí)驗(yàn)裝置
2.1.2 程序升溫?zé)峤饷摳綄?shí)驗(yàn)裝置
2.2 測(cè)試儀器
2.2.1 EMP-2在線測(cè)汞儀
2.2.2 D07-7質(zhì)量流量計(jì)
2.2.3 氣相色譜—富里葉變換紅外光譜聯(lián)用儀
2.2.4 比表面積及孔隙度分析儀
2.2.5 Hydra Ⅱ C固體測(cè)汞儀
2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
0實(shí)驗(yàn)研究">第三章 模擬煙氣活性炭固定床吸附Hg0實(shí)驗(yàn)研究
3.1 煙氣組分對(duì)汞的均相氧化
3.2 活性炭理化特性表征與分析
2/CO2和O2/N2煙氣氣氛下活性炭汞吸附特性"> 3.3 O2/CO2和O2/N2煙氣氣氛下活性炭汞吸附特性
2和CO2氣氛下活性炭脫汞實(shí)驗(yàn)"> 3.3.1 純N2和CO2氣氛下活性炭脫汞實(shí)驗(yàn)
2對(duì)活性炭脫汞性能影響"> 3.3.2 O2對(duì)活性炭脫汞性能影響
2對(duì)活性炭脫汞性能影響"> 3.3.3 SO2對(duì)活性炭脫汞性能影響
3.3.4 NO對(duì)活性炭脫汞性能影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 固定床活性炭熱解脫附實(shí)驗(yàn)研究
4.1 脫附實(shí)驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析
4.2 模擬基本煙氣氣氛下吸附樣的TPD分析
4.3 模擬實(shí)際煙氣氣氛下吸附樣的TPD分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 模擬煙氣下汞吸附的質(zhì)量平衡分析
5.1 空氣燃燒煙氣汞吸附的質(zhì)量平衡
5.2 富氧燃燒煙氣汞吸附的質(zhì)量平衡
5.3 模擬空氣燃燒實(shí)際煙氣下汞吸附的質(zhì)量平衡
5.4 模擬富氧燃燒實(shí)際煙氣下汞吸附的質(zhì)量平衡
5.5 汞質(zhì)量平衡結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
6.1 全文總結(jié)
6.1.1 活性炭表征及固定床汞吸附實(shí)驗(yàn)研究
6.1.2 活性炭吸附樣TPD脫附實(shí)驗(yàn)研究
6.1.3 汞形態(tài)分布及汞平衡研究
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介、攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煙氣組分對(duì)汞吸附影響的程序升溫脫附[J]. 陳明明,段鈺鋒,周強(qiáng),柳帥,丁衛(wèi)科,劉猛. 化工進(jìn)展. 2016(12)
[2]溴素改性活性炭汞吸附特性研究[J]. 周強(qiáng),冒詠秋,段鈺鋒,朱純,佘敏,洪亞光. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(12)
[3]原料半焦和FeCl3改性半焦脫除模擬煙氣中氣態(tài)Hg0的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王力,張林林,劉秀麗,李敏,陳繼濤. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[4]載溴高硫石油焦活性炭脫汞實(shí)驗(yàn)研究[J]. 洪亞光,段鈺鋒,朱純,周強(qiáng),佘敏,韋紅旗. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[5]選擇性催化還原協(xié)同控制燃煤煙氣中汞排放效果影響因素研究[J]. 王錚,薛建明,許月陽(yáng),王宏亮,劉珺. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(14)
[6]活性炭吸附/微波解吸脫除煙氣中SO2的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馬雙忱,姚娟娟,馬宵穎,高莉,趙毅. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(26)
[7]高溫載硫活性炭的制備及脫汞能力研究[J]. 顏甜,左宋林,趙昕,張宏陽(yáng),施蔭銳,荀永葆. 環(huán)境污染與防治. 2012(04)
[8]深冷空分系統(tǒng)的過(guò)程模擬、優(yōu)化及分析[J]. 熊杰,趙海波,鄭楚光. 低溫工程. 2011(03)
[9]100MW燃煤電站汞排放及其形態(tài)分布[J]. 盧平,吳江,李傳統(tǒng),潘衛(wèi)國(guó),潘偉平. 上海電力學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(05)
[10]美國(guó)燃煤火力發(fā)電廠汞控制技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀[J]. 劉昕,蔣勇. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2009(03)
博士論文
[1]燃煤過(guò)程汞析出及模擬煙氣中汞吸附脫除試驗(yàn)和機(jī)理研究[D]. 任建莉.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3031337
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