新型復(fù)合改性活性炭脫除燃煤煙氣中Hg0的實驗研究.pdf

1、汞是一種對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)有劇毒的污染物。無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，都面臨著嚴(yán)重的汞污染問題，其中煤燃燒是大氣汞污染最主要的來源之一。我國是全球最大的汞排放國，而燃煤電廠是我國最重要的汞排放源，因此，開發(fā)行之有效的方法來降低燃煤電廠的汞排放量顯得尤為迫切。當(dāng)前，活性炭噴射技術(shù)(ACI)被認(rèn)為是最有效的燃煤電廠汞排放控制技術(shù)。然而，活性炭作為汞吸附劑的應(yīng)用受到以下兩個方面的限制:一方面，ACI技術(shù)需要消耗大量的活性炭導(dǎo)致高成本;另一

2、方面，活性炭吸附劑的應(yīng)用存在潛在的二次污染問題。這樣不僅浪費了資源還帶來了新的環(huán)境問題，因此，開發(fā)高效的、無二次污染的吸附劑對于ACI技術(shù)來講非常關(guān)鍵。本文制備了一系列的改性活性炭，對其汞脫除性能進(jìn)行了評估，并深入探討了改性活性炭的汞脫除機理，以期獲得高效穩(wěn)定的汞吸附劑。
　　首先考察了多種原始活性炭對模擬煙氣中氣態(tài)汞的吸附性能，并詳細(xì)考察了活性炭顆粒大小和反應(yīng)溫度等因素對活性炭吸附性能的影響。實驗結(jié)果表明，木質(zhì)活性炭對氣態(tài)汞具有

3、較好的脫除效果，反應(yīng)溫度越低越有利于反應(yīng)的進(jìn)行。適宜的活性炭顆粒大小(0.15＜d＜0.25mm)能達(dá)到最佳的除汞效果，過大或者過小的粒徑都對反應(yīng)不利。
　　然后對活性炭進(jìn)行Na2S、CeCl3浸漬改性以及高溫滲硫改性，復(fù)合改性活性炭是先通過Na2S或CeCl3溶液浸漬活性炭再通過高溫滲硫制得。運用比表面積，X射線衍射，掃描電子顯微鏡和X射線光電子能譜對樣品的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。對Na2S改性活性炭中負(fù)載量的研究結(jié)果表明，Na2

4、S/AC的最佳負(fù)載量為5％。此外，研究了高溫滲硫過程中滲硫溫度以及硫炭比對S改性活性炭脫汞性能的影響，結(jié)果顯示600℃滲硫活性炭表現(xiàn)出了最佳的脫汞性能;硫炭比從2∶1降至1∶2時，滲硫活性炭的硫含量以及脫汞性能只微弱下降。復(fù)合硫化改性活性炭Na2S-S/AC的汞飽和吸附量最大，為3282μg-Hg/g-C，約是單質(zhì)硫改性活性炭的1.5倍。實驗考察了不同煙氣組分對Na2S-S/AC的影響，結(jié)果顯示，當(dāng)氧氣含量提高至9％時，使Na2S-S/