新型多孔硅酸鹽納米吸附劑控制煙氣汞排放的試驗研究.pdf

1、“十三五”規(guī)劃指明了我國能源結構優(yōu)化和發(fā)展的戰(zhàn)略導向：我國當前正處于優(yōu)化能源格局的戰(zhàn)略機遇期，需建設一個綠色安全、多元化、智能化、潔凈高效可持續(xù)現(xiàn)代化的能源體系。隨著我國經(jīng)濟轉型的平穩(wěn)進行，全球化的大背景逐漸深入人心，燃煤汞污染問題成為亟需解決的環(huán)境課題。從目前的汞控制手段來看，不論從經(jīng)濟性方面，還是從環(huán)境效益考慮，都存在很大的優(yōu)化提高的空間。本文緊密圍繞煤燃燒污染物排放控制領域，主動應對“節(jié)能減排”的國家重大需求，基于原材料價格、制作

2、成本和工業(yè)應用前景，選取合適的、價廉的硅酸鹽原材料，利用溶膠凝膠法將原材料制備成多孔納米吸附劑。通過理化特性表征手段對合成方法進行初步探討，選擇合適、穩(wěn)定的合成方法來獲得高比表面積、發(fā)達孔結構的樣品。通過系列脫汞試驗，分析了吸附劑的性能指標和脫汞機理，以期獲得具備廉價性、非碳、高性能的新一代汞吸附劑，為以后進行中試試驗、電廠實際應用提供參考。
　　通過溶膠凝膠法，發(fā)展了一種新型硅酸鹽吸附劑。研究表明：控制制備條件，可獲得較大比表面

3、積（514.2 m2/g）和較發(fā)達孔結構。適當?shù)拇?酸比既可以避免對水解反應旳抑制，又會使溶液更均勻；反應溫度的提高有利于水解反應，但溫度過高會影響膠體的品質；隨著焙燒溫度的升高，晶體成型速度快，但過高溫度會使晶粒變形，粒度不均勻等導致比表面積縮小。經(jīng)掃描電子顯微鏡（SEM）表征，吸附劑形貌為疏松多孔狀，孔徑分布均勻，具備完整的晶體結構。對比負載 KBr前后的照片，宏觀上結構沒有大的變化，仍為多孔狀。
　　通過脫汞性能試驗，探討了

4、新型吸附劑的脫汞性能，掌握了影響新型硅酸鹽吸附劑脫汞性能的相關因素以及反應機理。相同條件下，在適當范圍內，隨著負載量的增加，吸附劑的化學吸附能力得到增強；升高吸附溫度會促進對汞的化學吸附，但也會抑制物理吸附，在90℃到120℃之間存在一個溫度轉折點；隨著初始汞濃度的增加，汞脫除效率有所下降，而單位吸附劑對汞的吸附量增加，吸附劑用量與初始汞濃度對應一個最佳匹配值。較大的比表面積和較發(fā)達的孔結構有力的促進了汞的吸附，鹵族元素與汞在吸附劑表面