本文關(guān)鍵詞：活性焦配方磁性載銀沸石負(fù)載SCR催化劑低溫吸附痕量Hg~0的性能研究

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【摘要】：汞是大氣環(huán)境中一種劇毒性污染物,其中燃煤電站和廢棄物的燃燒是人為汞排放的主要來(lái)源。由于汞的揮發(fā)性、持久性、生物富集性以及高毒性,燃煤煙氣中汞的排放及控制引起了廣泛的關(guān)注。目前活性焦脫硫、SCR脫硝技術(shù)已相當(dāng)成熟,而聯(lián)合脫硫脫硝脫汞技術(shù)還相當(dāng)薄弱。開(kāi)發(fā)一種新型、高效的配方型吸附劑,利用燃煤電站現(xiàn)有的污染物控制裝置在脫除燃煤煙氣中痕量Hg~0的同時(shí),又可以脫除SO_2、NOx等大氣污染物,對(duì)燃煤汞污染控制具有重要的理論、經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。因此,本文以活性焦、SCR催化劑、磁性載銀沸石吸附劑為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)活性焦配方磁性載銀沸石吸附劑的制備及相關(guān)表征,在固定床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行吸附痕量Hg~0的實(shí)驗(yàn)研究,以及數(shù)學(xué)模型初步分析,分析其吸附機(jī)理。通過(guò)固定床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行煙氣低溫吸附Hg~0的實(shí)驗(yàn),首先研究了活性焦、(V2O5-WO3/TiO_2)SCR催化劑、磁性載銀沸石(Mag ZAg~0)在不同反應(yīng)溫度下對(duì)模擬煙氣中Hg~0的吸附效果,然后對(duì)比研究了活性焦配方磁性載銀沸石吸附劑(以下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為“配方型吸附劑”)及負(fù)載scr催化劑的配方型吸附劑,對(duì)模擬煙氣中hg0的吸附性能。結(jié)果表明,在純n2氣氛下,單一吸附劑隨著溫度升高,hg0的脫除效率降低,質(zhì)量配比為3:1的活性焦配方磁性載銀沸石吸附劑為最佳質(zhì)量配比的配方型吸附劑,負(fù)載scr催化劑的配方型吸附劑對(duì)hg0的脫除效率,雖沒(méi)有明顯提高h(yuǎn)g0的最高脫除效率,但其達(dá)到75%的穿透率的穿透時(shí)間比單一吸附劑時(shí)間更長(zhǎng),提高了hg0的脫除效率。通過(guò)對(duì)負(fù)載scr催化劑的配方型吸附劑低溫吸附hg0的實(shí)驗(yàn)研究,分析了溫度、o2、hcl、no、so2等氣體對(duì)其的影響,并對(duì)其吸附及影響機(jī)理進(jìn)行了深入探討。結(jié)果表明,在純n2氣氛下,負(fù)載scr催化劑的配方型吸附劑對(duì)hg0的吸附主要表現(xiàn)為物理吸附,隨著吸附溫度的升高,吸附劑對(duì)hg0的吸附量減少,吸附能力降低,脫除效率也隨之下降;o2可以有效的促進(jìn)hg0在吸附劑上的吸附,hcl在有o2存在條件下對(duì)hg0的脫除具有很強(qiáng)的促進(jìn)作用,no對(duì)hg0的脫除有一定的促進(jìn)作用,so2本身并沒(méi)有促使hg0氧化的作用,在有o2存在的條件下對(duì)hg0的脫除有一定的促進(jìn)作用。選用langmiur吸附等溫式描述吸附劑表面的吸附過(guò)程,在前人研究基礎(chǔ)上,建立了負(fù)載scr催化劑的配方型吸附劑在固定床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)吸附Hg~0的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行初步分析。結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算數(shù)值吻合較好,該模型可以在一定條件下對(duì)單質(zhì)汞的吸附效果進(jìn)行模擬。
【關(guān)鍵詞】：SCR催化劑 負(fù)載 活性焦配方磁性載銀沸石 低溫吸附 痕量Hg~0
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X701;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 課題研究背景13
• 1.2 燃煤汞的排放及危害13-15
• 1.3 燃煤汞排放控制研究進(jìn)展15-22
• 1.3.1 燃煤汞控制技術(shù)15-16
• 1.3.2 干煙氣凈化技術(shù)16-17
• 1.3.3 吸附劑噴射技術(shù)脫汞17-22
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容與意義22-25
• 第二章 負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑制備與表征方法25-31
• 2.1 引言25
• 2.2 負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備25-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑25-26
• 2.2.2 固體催化劑的制備方法26
• 2.2.3 SCR催化劑的制備26
• 2.2.4 活性焦的制備26
• 2.2.5 磁性載銀沸石（MagZ-Ag~0）的制備26-27
• 2.2.6 負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備27
• 2.3 表征方法27-29
• 2.3.1 氮吸附儀（BET）分析27-28
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）28
• 2.3.3 X射線衍射物相（XRD）分析28
• 2.3.4 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）分析28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑去除痕量Hg~0的性能研究31-49
• 3.1 引言31-32
• 3.2 吸附Hg~0固定床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及穩(wěn)定性測(cè)試32-36
• 3.2.1 吸附Hg~0固定床實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)32-33
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)氣體組分33-34
• 3.2.3 吸附Hg~0固定床實(shí)驗(yàn)方法34
• 3.2.4 吸附Hg~0固定床系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試34-35
• 3.2.5 汞氧化效率與汞捕集效率35-36
• 3.3 結(jié)果與討論36-47
• 3.3.1 SCR催化劑吸附Hg~0的性能分析36-41
• 3.3.2 活性焦吸附Hg~0的性能分析41-45
• 3.3.3 磁性載銀沸石吸附Hg~0的性能分析45-46
• 3.3.4 負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附Hg~0的性能分析46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 煙氣組分對(duì)負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附Hg~0的性能影響49-59
• 4.1 引言49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料49-50
• 4.3 實(shí)驗(yàn)條件50
• 4.4 脫除效率和穿透時(shí)間的定義50-51
• 4.5 結(jié)果與討論51-57
• 4.5.1 溫度對(duì)負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附Hg~0的影響51-52
• 4.5.2 O_2對(duì)負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附Hg~0的影響52-53
• 4.5.3 HCl對(duì)負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附Hg~0的影響53-54
• 4.5.4 NO對(duì)負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附Hg~0的影響54-56
• 4.5.5 SO_2對(duì)負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑脫除Hg~0的影響56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 第五章 負(fù)載SCR催化劑的配方型吸附劑低溫吸附痕量Hg~0數(shù)學(xué)模型的初步分析59-75
• 5.1 引言59-60
• 5.2 吸附理論60-61
• 5.3 吸附模型的建立及初步分析61-70
• 5.3.1 模型建立61-64
• 5.3.2 模型初步分析64-67
• 5.3.3 模型參數(shù)的確定67
• 5.3.4 數(shù)學(xué)模型的計(jì)算67-70
• 5.4 結(jié)果與討論70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-79
• 6.1 結(jié)論75-77
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)77
• 6.3 后續(xù)研究工作及展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果85-87
• 致謝87

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