磁性載銀濾料性能表征及吸附痕量Hg0再生過程的熱力學與動力學分析.pdf

1、汞是一種具有強揮發(fā)性、生物富集性及環(huán)境持久性的劇毒污染物，煤的燃燒是人為汞排放的主要來源，選擇經(jīng)濟、高效的吸附燃煤煙氣中痕量Hg0的材料具有重要意義?；钚蕴繃娚洌ˋCI）脫汞技術(shù)較為成熟，但由于脫除成本高使用受到限制。因此，本文將吸附劑脫除技術(shù)及現(xiàn)有的除塵設(shè)備進行結(jié)合，利用袋式除塵器除塵脫汞一體化效果優(yōu)于靜電除塵器的特點，考察袋式除塵器中五種常用濾料：華博特（HBT）濾料、聚四氟乙烯（PTFE）濾料、聚苯硫醚（PPS）濾料、氟美斯（FM

2、S）濾料、芳綸（PSA）濾料，對燃煤煙氣中痕量Hg0的脫除效果；為降低脫汞成本，制作了可再生磁性載銀濾料，進行表征分析，并研究其對燃煤煙氣中痕量Hg0的脫除效果；通過Langmuir以及 Freundlich模型擬合磁性載銀濾料的吸附等溫線，并對吸附-再生前后的磁性載銀濾料進行動力學分析。本文首先采用20%HCl對華博特（HBT）濾料、聚四氟乙烯（PTFE）濾料、聚苯硫醚（PPS）濾料、氟美斯（FMS）濾料、芳綸（PSA）濾料進行預處理

3、，利用共沉淀法制備磁性濾料，定容法配制硝酸銀溶液，浸漬法制得五種磁性載銀濾料(MagF-Ag0)，進行不同方式的性能表征。結(jié)果表明：通過掃描電鏡（SEM）表征分析，表明濾料對Hg0的脫除效果跟表面微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)；通過紅外光譜（ATR-FTIR）分析， 表明磁性載銀HBT濾料表面存在有利于吸附Hg0的具有強氧化性的含氧官能團，如C=O、C-O及-SH等；通過X射線（XRD）表征，表明磁性載銀濾料中含有Fe3O4和Ag的特征峰，且結(jié)

4、晶度較好；通過XRF定性半定量分析可知，磁性載銀HBT濾料中含碳元素30.43%，含氧元素15.77%，含F(xiàn)e元素6.83%，含Ag元素5.97%，證明磁性載銀成功。
　　本研究在對濾料成功載銀的基礎(chǔ)上，考察了五種濾料及五種磁性載銀濾料對模擬煙氣中痕量Hg0的脫除效果，并探討吸附反應溫度、Hg0入口濃度和煙氣組分對模擬煙氣中痕量Hg0的脫除效果的影響。結(jié)果表明：五種濾料中HBT濾料的脫汞效率最高，初始吸附效率為44.31%，磁性載

5、銀HBT濾料的脫汞效率最高，初始吸附效率為84.97%；磁性載銀HBT濾料對Hg0的脫除效率，隨著煙氣溫度的升高先升高后降低，隨著Hg0入口濃度的變化，呈現(xiàn)出不規(guī)律的變化； HCl、NO、O2的存在促進磁性載銀HBT濾料對Hg0的吸附，SO2的存在對Hg0的吸附有抑制作用。研究了在N2氛圍下，脫汞效率最高的磁性載銀 HBT濾料的再生性能，考察再生溫度和再生次數(shù)對吸附 Hg0效率的影響；通過Langmuir模型擬合五種磁性載銀濾料的吸附等

6、溫線，采用Langmuir及Freundlich模型對吸附量最大的磁性載銀HBT濾料，進行吸附等溫線擬合；并利用動力學模型研究吸附-再生前后的磁性載銀HBT濾料吸附Hg0的動力學特征。結(jié)果表明：再生后的磁性載銀HBT濾料的脫汞效率降低，當再生溫度分別為160℃、240℃及300℃時，隨著再生溫度的升高，吸附效率升高；隨著循環(huán)次數(shù)的增加，吸附效率先略微升高又降低；Langmuir對五種磁性載銀濾料吸附 Hg0的過程均具有較高的相關(guān)性，La