針對燃煤電廠所排放的汞污染,活性炭汞吸附劑噴射法具有較好的效果。但是,活性炭成本較高導致該技術(shù)無法大面積推廣。生物焦由于具有較好的孔隙結(jié)構(gòu)及豐富的表面化學特性已成為極具發(fā)展?jié)摿Φ幕钚蕴刻娲�。燃煤電廠煙道的高溫貧氧環(huán)境,可為生物質(zhì)的熱解提供必要的能量,將生物質(zhì)噴射入尾部煙道完成生物焦的制備,并隨煙氣流動在適宜的溫度區(qū)間吸附煙氣中的單質(zhì)汞。由于生物焦的制備時間極短,與快速熱解的特點相吻合,所以,有必要研究快速熱解條件下制備的生物焦對單質(zhì)汞的吸附性能。本論文采用核桃殼生物質(zhì)為原料在自行設(shè)計的滴管爐試驗臺上進行快速熱解制取生物焦,利用熱重分析儀、氮氣吸附脫附儀、FT-IR分析儀、VM-3000汞測量儀對生物焦的微觀特性及吸附特性進行了表征分析。本論文自行設(shè)計了一套快速熱解實驗裝置,可實現(xiàn)生物質(zhì)的連續(xù)變溫熱解,生物質(zhì)顆粒在其中停留時間可達4-6s。通過對不同粒徑范圍的生物質(zhì)研究表明,106-150μm的生物質(zhì)所制備的生物焦吸附性能最佳,生物質(zhì)在下降過程中會發(fā)生了顆粒團聚現(xiàn)象,粒徑越小顆粒團聚程度越強,阻礙傳質(zhì)傳熱過程,不利于孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)展。此外,隨熱解溫度的提高,生物焦汞吸附性能及孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 汞的理化特性及其在環(huán)境中的賦存形態(tài)
        1.1.1 汞的理化特性
        1.1.2 汞的賦存形態(tài)
    1.2 汞污染的成因及危害
    1.3 汞減排技術(shù)
        1.3.1 燃燒前脫汞
        1.3.2 燃燒中脫汞
        1.3.3 燃燒后煙氣脫汞
    1.4 生物質(zhì)熱解技術(shù)
    1.5 滴管爐平臺的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.6 生物焦汞吸附特性的研究現(xiàn)狀
        1.6.1 生物焦孔隙結(jié)構(gòu)對汞吸附特性的影響
        1.6.2 生物焦微量元素對汞吸附特性的影響
        1.6.3 生物焦表面官能團和鹵素組分的影響
        1.6.4 吸附條件對生物焦汞吸附特性的影響
    1.7 課題意義及主要研究內(nèi)容
第二章 研究對象與方法
    2.1 快速熱解試驗系統(tǒng)的設(shè)計
        2.1.1 快速熱解實驗系統(tǒng)設(shè)計思路
        2.1.2 生物質(zhì)顆粒沉降過程中的受力分析
        2.1.3 給料系統(tǒng)的選取與設(shè)計
        2.1.4 快速熱解爐體設(shè)計
        2.1.5 生物焦收集裝置的設(shè)計
    2.2 樣品的制備
        2.2.1 熱解特性研究
        2.2.2 氮氣吸附脫附儀
        2.2.3 傅里葉變換紅外光譜儀
        2.2.4 掃描電鏡
    2.3 氣態(tài)單質(zhì)汞吸附實驗系統(tǒng)
        2.3.1 汞吸附試驗臺
        2.3.2 汞濃度測量儀器
        2.3.3 生物焦的汞吸附性能表征
    2.4 吸附動力學方程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 熱解條件對生物焦微觀特性的影響研究
    3.1 熱解特性
    3.2 生物焦的元素組成
    3.3 孔隙結(jié)構(gòu)分析
        3.3.1 熱解溫區(qū)及粒徑對生物焦孔隙結(jié)構(gòu)影響
        3.3.2 熱解氣氛對生物焦孔隙結(jié)構(gòu)影響
    3.4 表面官能團分析
        3.4.1 熱解溫區(qū)對生物焦表面官能團影響
        3.4.2 熱解氣氛對生物焦表面官能團影響
    3.5 微觀形貌分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 熱解條件對生物焦汞吸附性能的影響研究
    4.1 不同粒徑及熱解溫區(qū)生物焦汞吸附特性研究
        4.1.1 500-700℃不同粒徑條件下生物焦汞吸附性能
        4.1.2 600-800℃不同粒徑條件下生物焦汞吸附性能
        4.1.3 700-900℃不同粒徑條件下生物焦汞吸附性能
        4.1.4 800-1000℃不同粒徑條件下生物焦汞吸附性能
    4.2 熱解氣氛對生物焦汞吸附特性的影響
        4.2.1 含氧熱解氣氛
        4.2.2 含二氧化碳熱解氣氛
    4.3 吸附動力學研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 吸附條件對生物焦汞吸附特性的影響研究
    5.1 吸附溫度對生物焦汞吸附特性的影響
    5.2 初始汞濃度對生物焦汞吸附特性的影響
    5.3 吸附氣氛對生物焦汞吸附特性的影響
        5.3.1 含氧吸附氣氛
        5.3.2 二氧化硫吸附氣氛
        5.3.3 二氧化碳吸附氣氛
    5.4 吸附動力學研究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的學術(shù)研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于燃煤電廠“近零排放”的大氣污染物排放限值探討[J]. 王樹民,余學海,顧永正,袁軍,張翼,陳寅彪,柴發(fā)合.  環(huán)境科學研究. 2018(06)
[2]不同制備條件對生物焦汞吸附特性及吸附動力學的影響[J]. 賈里,李犇,徐樑,鄭仙榮,喬曉磊,樊保國.  環(huán)境工程學報. 2018(01)
[3]電站燃煤鍋爐飛灰特性對其吸附汞能力的影響[J]. 樊保國,賈里,李曉棟,劉軍娥,鄭仙榮,金燕.  動力工程學報. 2016(08)
[4]燃煤煙氣多污染物聯(lián)合脫除技術(shù)分析[J]. 李葦林,蘇軍劃,沈煜暉,谷吉林.  華電技術(shù). 2015(10)
[5]活性炭表面含氧官能團對汞吸附的作用[J]. 張璧,羅光前,徐萍,余橋,邱勇,吳輝,姚洪.  工程熱物理學報. 2015(07)
[6]電廠煤粉鍋爐汞排放特性研究[J]. 樊保國,劉軍娥,喬曉磊,賈里,金燕.  環(huán)境污染與防治. 2014(07)
[7]煙氣脫汞技術(shù)研究進展[J]. 程廣文,張強,白博峰.  熱力發(fā)電. 2013(09)
[8]鹵化銨鹽改性生物質(zhì)稻殼焦的汞吸附特性[J]. 朱純,段鈺鋒,尹建軍,冒詠秋,王卉,韋紅旗.  東南大學學報(自然科學版). 2013(01)
[9]竹炭脫除單質(zhì)汞的特性研究[J]. 譚增強,邱建榮,蘇勝,向軍.  華中科技大學學報(自然科學版). 2012(06)
[10]生物質(zhì)熱解焦對模擬煙氣中汞吸附特性的實驗研究[J]. 樹童,王秦超,盧平.  南京師范大學學報(工程技術(shù)版). 2012(02)

碩士論文
[1]基于顆粒受力的粗顆粒沉降性質(zhì)研究[D]. 姚國新.江西理工大學 2014
[2]燃燒方式對汞分布規(guī)律影響的研究[D]. 劉軍娥.太原理工大學 2014
[3]生物質(zhì)快速熱解特性試驗研究[D]. 姚娜.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[4]生物質(zhì)燃燒過程中堿金屬析出的實驗研究[D]. 徐婧.浙江大學 2006



本文編號：3197789