半焦煤氣廢脫硫劑同時脫除煙氣中SO2和Hg0的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、燃煤電廠排放的二氧化硫和汞是大氣中硫污染和汞污染的主要來源。近年來，對燃煤煙氣中二氧化硫和汞的排放濃度的控制也越來越嚴(yán)格，2015年開始實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了二氧化硫和汞的排放限值分別為100mg/m3和0.03 mg/m3。經(jīng)超聲輔助加壓浸漬法制備的半焦脫硫劑對煤氣中的硫化氫具有良好的脫除效果，而其再生較為困難，故稱其為半焦煤氣廢脫硫劑，經(jīng)檢測此廢脫硫劑依舊具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，豐富的表面官能團(tuán)，且其表面又有鋅錳銅金屬

2、負(fù)載物。根據(jù)文獻(xiàn)，這些特性應(yīng)該是有利用價(jià)值的。結(jié)合當(dāng)前對燃煤煙氣中二氧化硫和汞的排放限制，如果能夠?qū)⒋藦U脫硫劑用于脫除煙氣中二氧化硫和汞，則既可以解決廢脫硫劑的處理問題，又可以得到一種凈化煙氣的廉價(jià)吸附劑，達(dá)到以廢治廢的目的。
　　本文利用固定床活性評價(jià)裝置對半焦煤氣廢脫硫劑（DZMCSC）的脫硫脫汞性能進(jìn)行評價(jià)，通過對比超聲水合半焦（USC）和半焦吸附劑（ZMCSC）的脫硫脫汞結(jié)果，并利用 BET，XRD，XPS，F(xiàn)TIR等表征

3、手段檢測其脫硫脫汞前后的物理化學(xué)特性的變化，揭示DZMC SC脫硫脫汞機(jī)理。主要結(jié)論如下：
　　固定床實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示廢脫硫劑DZMC S C能夠在120℃下同時脫除模擬煙氣中的SO2和Hg0,官能團(tuán)-OH，C=O和COOH是SO2和 Hg0共同的活性吸附位，兩種氣體同時存在時，它們之間會存在競爭吸附；
　　廢脫硫劑DZMC S C表現(xiàn)出良好的脫汞能力，通過對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)脫汞能力大小順序?yàn)镈ZMC S C>ZMC SC>USC，結(jié)

4、果揭示出DZMC S C對Hg0的脫除包含物理吸附脫除和化學(xué)吸附脫除，其中以化學(xué)吸附為主；化學(xué)吸附具體表現(xiàn)在兩方面，一方面官能團(tuán)-OH，C=O和COOH是化學(xué)吸附汞的主要官能團(tuán)，另一方面ZnO，MnO2和ZnS是化學(xué)吸附的主要活性組分，其中ZnS的作用至關(guān)重要，因?yàn)樵诤鯕夥障?，ZnS可以被氧化為元素S，然后元素S再與Hg0相結(jié)合生成穩(wěn)定的HgS。且隨著DZMCSC吸附的H2S量的增加，其脫汞效果增強(qiáng)。
　　針對廢脫硫劑DZMC

5、SC較差的S O2脫除能力，對其采用超聲輔助浸漬氨法進(jìn)行改性，結(jié)果顯示氨改性后的吸附劑其脫硫能力顯著提高，且隨著改性液氨水濃度的提高，脫硫效果增強(qiáng)，但同時也會稍微削弱其脫汞能力。吸附硫劑經(jīng)氨水改性后的廢脫硫劑DZMC SC的孔隙結(jié)構(gòu)變發(fā)達(dá)，原因是表面物理吸附的H2S分子與堿性的氨發(fā)生反應(yīng)，從而使被H2S分子堵塞的孔打開，這有利于DZMC SC物理吸附脫硫脫汞；同時XR D結(jié)果顯示廢脫硫劑 DZMC S C經(jīng)氨改性后，其中的金屬硫化物 Z