改性煤矸石灰脫除模擬煙氣中單質(zhì)汞的實驗研究
發(fā)布時間:2017-06-06 10:12
本文關(guān)鍵詞:改性煤矸石灰脫除模擬煙氣中單質(zhì)汞的實驗研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:燃煤電廠煙氣中汞分為單質(zhì)汞、氧化態(tài)汞和顆粒態(tài)汞,其中氧化態(tài)汞易溶于水,可以被濕法脫硫裝置脫除,顆粒態(tài)汞能被灰塵控制裝置脫除,而單質(zhì)汞不溶于水且化學性質(zhì)穩(wěn)定,很難被現(xiàn)有污染物控制裝置去除。為此,本論文針對煙氣中單質(zhì)汞脫除進行具體研究。飛灰是一種廉價的材料,但其脫汞效果不理想,為了提高其脫汞效果,本論文利用浸漬法制備了NaBr、NH4Br和CuBr2溴化物改性飛灰(NaBr/FA、NH4Br/FA和CuBr2/FA)和Cu. Ce金屬氧化物改性的飛灰(Cu/FA、CuCe/FA)。在固定床實驗裝置上重點考察了不同的改性物質(zhì)、負載量、銅鈰摩爾比、反應溫度和煙氣成分對改性飛灰脫除單質(zhì)汞的影響。NH4Br和CuBr2改性能夠極大的提高飛灰的化學吸附能力,使脫汞性能得到顯著提高,負載量越大效果越明顯。尤其是CuBr2改性的飛灰,在負載量大于10%,吸附溫度大于100℃時,其脫汞效率接近100%。而NaBr改性的飛灰其脫汞性能隨負載量和溫度的變化不明顯,一直保持在較低水平。三種溴化物改性飛灰脫汞性能呈以下趨勢:CuBr2NH4BrNaBr.同時發(fā)現(xiàn)O2、SO2和HCl都能夠顯著的提高溴化物改性飛灰的脫汞能力。銅鈰改性飛灰吸附劑其最佳銅鈰摩爾比為2:1,最佳負載量為10%,最佳反應溫度為100℃。最佳的改性吸附劑在反應溫度100℃,氣體流量200 ml/min,汞濃度40μg/m3,吸附劑用量為20 mg,純氮氣氣氛下4h內(nèi)單質(zhì)汞的去除率達到97%。02能夠促進CuCe/FA的脫汞效果,脫汞機理遵循Mars-Maessen機理。研究也發(fā)現(xiàn)SO2顯著的抑制Cu/FA的脫汞性能,CeO2的添加能夠改善吸附劑的抗硫性。HCl與吸附劑中晶格氧反應生成活性氯,能夠氧化單質(zhì)汞,提高CuCe/FA對汞的去除能力。
【關(guān)鍵詞】:汞 飛灰 溴化物 銅鈰 煙氣
【學位授予單位】:華北電力大學(北京)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X773
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-24
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 汞的排放與危害12-15
- 1.2.1 全球汞污染現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 中國汞污染現(xiàn)狀14-15
- 1.3 煤燃燒過程中汞的釋放與現(xiàn)有汞控制方式15-19
- 1.3.1 煤燃燒過程中汞的釋放15-16
- 1.3.2 燃燒前脫汞16
- 1.3.3 燃燒中脫汞16-17
- 1.3.4 燃燒后脫汞17-19
- 1.4 吸附劑的開發(fā)技術(shù)進展19-21
- 1.4.1 活性炭基材料19-20
- 1.4.2 金屬及金屬氧化物20
- 1.4.3 鈣基材料20
- 1.4.4 飛灰基材料20-21
- 1.5 飛灰基材料研究進展21-22
- 1.5.1 飛灰綜述21
- 1.5.2 飛灰基材料用于煙氣脫汞21-22
- 1.6 研究目的、意義和方法22-24
- 1.6.1 研究目的和意義22-23
- 1.6.2 研究內(nèi)容23-24
- 第2章 汞吸附反應實驗系統(tǒng)的建立24-31
- 2.1 引言24
- 2.2 實驗系統(tǒng)24-26
- 2.2.1 模擬煙氣發(fā)生系統(tǒng)25
- 2.2.2 吸附反應系統(tǒng)25
- 2.2.3 汞檢測系統(tǒng)25-26
- 2.2.4 尾氣吸收系統(tǒng)26
- 2.3 實驗儀器與試劑26-27
- 2.4 實驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性27-29
- 2.4.1 汞源穩(wěn)定性測試27-28
- 2.4.2 惰性材料干擾性測試28-29
- 2.5 實驗方法29-30
- 2.5.1 實驗步驟29-30
- 2.5.2 吸附劑性能評價30
- 2.6 本章小結(jié)30-31
- 第3章 溴化物改性吸附劑脫除單質(zhì)汞的研究31-48
- 3.1 引言31
- 3.2 實驗條件31-32
- 3.3 樣品的制備32
- 3.4 飛灰樣品的吸附性能32-33
- 3.5 溴化物的種類對飛灰脫汞性能的影響33-34
- 3.6 溴化物負載量對脫汞性能的影響34-37
- 3.6.1 NaBr改性飛灰34-35
- 3.6.2 NH_4Br改性飛灰35
- 3.6.3 CuBr_2改性飛灰35-36
- 3.6.4 分析討論36-37
- 3.7 溫度對脫汞性能的影響37-40
- 3.7.1 NaBr改性飛灰37-38
- 3.7.2 NH_4Br改性飛灰38-39
- 3.7.3 CuBr_2改性飛灰39-40
- 3.7.4 分析討論40
- 3.8 氮氣氣氛下鹵化物改性飛灰脫汞機理40-41
- 3.9 煙氣組分對吸附劑脫汞性能的影響41-46
- 3.9.1 O_2的影響41-43
- 3.9.2 SO_2的影響43-44
- 3.9.3 HCl的影響44-46
- 3.10 本章小結(jié)46-48
- 第4章 金屬氧化物改性吸附劑脫除單質(zhì)汞的研究48-60
- 4.1 引言48
- 4.2 實驗條件48
- 4.3 樣品的制備48-49
- 4.4 銅鈰比對脫汞性能的影響49-51
- 4.5 負載量對脫汞性能的影響51-52
- 4.6 反應溫度對脫汞性能的影響52-53
- 4.7 氮氣氣氛下金屬氧化物改性飛灰脫汞機理53-54
- 4.8 煙氣組分對吸附劑脫汞性能的影響54-58
- 4.8.1 O_2的影響54-55
- 4.8.2 SO_2的影響55-56
- 4.8.3 HCl的影響56-58
- 4.9 本章小結(jié)58-60
- 第5章 結(jié)論與展望60-62
- 5.1 結(jié)論60-61
- 5.2 展望61-62
- 參考文獻62-68
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果68-69
- 致謝69
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4 林文鋒;張斌;侯文慧;周強;楊宏e
本文編號:426056
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