改性粘土脫汞特性的動力學研究.pdf

1、煤燃燒是人為大氣汞排放的最主要排放源，單質汞由于具有揮發(fā)性、持久性和生物積累性對生態(tài)環(huán)境和人類健康存在嚴重威脅，研究解決煤燃燒過程中引起的汞的問題已成為當今國際的前沿課題。
　　本文選用廉價的粘土及柱撐粘土材料作為活性炭的替代品，通過KI、KBr改性的方法制備出了一系列的汞吸附劑，在固定床實驗臺上進行單質汞的吸附實驗，分別對鹵族元素改性粘土(KI-clay、KBr-clay)與未改性粘土(clay)之間，KI改性粘土(KI-cla

2、y)與KI改性鈦基柱撐粘土(KI-Ti-PILC)之間脫除單質汞的性能進行了比較分析。同時，考察了負載量、吸附溫度、O2濃度及SO2濃度對汞吸附性能的影響。
　　采用四種表觀動力學模型(準一級、準二級動力學模型，Elovich模型及顆粒內擴散模型)對實驗數據進行擬合，深入的探討Hg0動力學吸附過程機理。同時，本文計算了不同溫度條件下KI-clay和KI-Ti-PILC吸附Hg0的熱力學參數:吸附自由能ΔG，吸附焓變ΔH及吸附熵變Δ

3、S。
　　結果表明，在同等條件下，KI-clay脫汞性能顯著優(yōu)于KBr-clay; KI-Ti-PILC脫汞性能顯著優(yōu)于KI-clay，KI-clay與KI-Ti-PILC對Hg0的脫除效率均隨著KI負載量、溫度、O2濃度的提高而顯著增加，而SO2濃度的改變對于吸附劑吸附性能的影響較弱，隨著SO2濃度增加，KI-clay對汞的吸附性先增加后降低，而KI-Ti-PILC脫汞性能持續(xù)增加趨勢。
　　在所研究的條件范圍內，未改性粘

4、土吸附汞過程遵循顆粒內擴散模型。準二級動力學模型能夠很好的描述與預測KI-clay(KBr-clay)在不同KI負載量及溫度條件下單質汞的吸附過程。模擬效果從優(yōu)到次為:準二級動力學模型，顆粒內擴散模型，Elovich模型，準一級動力學模型。
　　在不同的影響因素下，KI-Ti-PILC及KI-clay脫汞過程均能夠較好的符合準二級動力學模型，其對于KI-Ti-PILC脫汞過程擬合結果優(yōu)于KI-clay。同時，準一級動力學模型及顆粒