烟气及飞灰组分对溴改性飞灰脱汞特性的影响

燃煤飞灰中的未燃碳（unburned carbon,UBC）和金属氧化物因对汞有一定的吸附和氧化作用而被认为是燃煤电厂廉价的潜在脱汞吸附剂,但效率有待提高。文章选取两种UBC含量不同的飞灰,采用质量分数1%的NH₄Br溶液对其浸渍改性,利用固定床汞吸附实验台探究了烟气组分（O₂、SO₂和NO）以及飞灰中无机金属氧化物对汞吸附和氧化的影响,以期获得高效脱汞吸附剂吸附机理。结果表明,O₂对于溴素改性飞灰氧化汞有较小的促进效果,SO₂具有一定的抑制作用,NO促进Hg⁰的氧化效果明显;溴素改性飞灰中的Fe₂O₃和TiO₂对Hg⁰的氧化起着主要作用,原因在于溴素改性增加了金属氧化物Fe₂O₃和TiO₂中的晶格氧含量,促进了Hg⁰的催化氧化,主要遵循Mars-Maessen机理。另外,UBC含量对飞灰脱除Hg⁰的影响很大,溴素嵌入飞灰表面的UBC时,会使其邻域的活性加强,从而增强碳质表面对Hg⁰的吸附能力,促进了后续反应的进行。     

多壁碳纳米管负载FeS2的制备及脱汞性能分析

采用硝酸铁与硫脲在溶剂热反应条件下制备FeS₂,利用物理浸渍法将FeS₂负载至多壁碳纳米管（MWCNTs）上,借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）等分析测试手段对制备样品的结构特性进行探究,通过固定床反应器研究模拟烟气氛围下吸附剂对烟气中单质汞的吸附特性。实验考察了不同FeS₂负载量、烟气初始汞浓度、床层温度以及O₂、NO和SO₂对吸附剂脱汞效率的影响。结果表明,制备出的FeS₂分散性较好,呈球状晶体,表面均匀覆盖着MWCNTs,成团簇状。当负载量为10%、反应温度为70℃时,FeS₂/MWCNTs的吸附效果最好,最高脱除效率能达到100%,60min后脱除效率仍有80.3%。TPD脱附曲线和XPS分析结果进一步表明烟气中的Hg⁰被氧化成Hg²⁺以HgS的形式附着在吸附剂表面,证实吸附剂以化学吸附为主。此外,汞脱除效率随初始汞浓度的增加而降低,汞吸附容量却随之增加,60min最高能达到5.1μg/g。酸性气体NO和SO₂的存在,占据了吸附剂表面的活性点位,不利于Hg⁰的吸附,但低浓度NO对吸附剂的整体效果影响不大,抗NO性能较好。     

粉煤灰改性脱汞实验研究

以粉煤灰为主要原料,加入工业石灰,采用消化方法制备了改性吸收剂,并分别加入M,N,P,S添加剂使之成为“富氧型”改性吸收剂.利用固定床实验装置研究了改性后吸收剂的脱汞性能,实验表明改性后的M和N型吸收剂具有较好脱汞性能,其中M更为理想,当温度达到100℃,脱汞效率可以达到56％.与未加入添加剂的吸收剂相比,M型吸收剂在...     

硅铝添加剂对机械化学法稳定飞灰中重金属的影响机制研究

在机械力作用下,添加膨润土、高岭土、硅灰、赤泥以提供硅/铝元素稳定生活垃圾焚烧飞灰中的重金属。实验结果表明,固化产物的成分与添加剂的硅铝比相关。添加膨润土的固化产物主要为纤水硅钙石、方解石和氧化钙;添加高岭土、赤泥的固化产物主要为方解石、水铝钙石;添加硅灰的固化产物含有方解石和少量的硅酸钙盐。固化产物均发生不同程度团聚,且孔隙直径变大。研究表明,机械化学法均能显著降低飞灰中铅、锌的浸出浓度。且铅、锌向更稳定的可氧化态和残渣态转变。综合对比发现,4种添加剂的固化效果由高到低依次为赤泥、高岭土和硅灰、膨润土。颗粒的团聚包裹作用、新生成的水铝钙石和硅酸钙盐以及可溶盐的溶解洗脱是机械化学法外加添加剂稳定飞灰中重金属的主要原因。     

氧化铈改性Pd/Fe3O4吸附剂脱汞性能研究

氨基化的磁性Fe_3O_4纳米颗粒负载贵金属Pd制备的Pd/Fe_3O_4吸附剂具有良好的汞脱除性能,且容易分离再生。但煤气中的H_2S气体对Pd有较强的毒化作用,而氧化铈在还原性气体环境中具有脱除H_2S的能力,因此引入一定量的氧化铈制得Pd-CeO_2/Fe_3O_4吸附剂有望提高该吸附剂的抗硫性和脱汞性能。考察了200℃下不同氧化铈含量和煤气气氛(N_2-H_2S-CO-H_2)对Pd-CeO_2/Fe_3O_4吸附剂脱汞性能的影响和吸附剂的再生性能,结合N_2物理吸附、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(ICP-OES)和X射线光电子能谱(XPS)等一系列表征分析,探究了该吸附剂的脱汞机理。结果表明,当CeO_2/Fe_3O_4(质量比)为0.2时,制备的吸附剂在200℃,N_2气氛下具有较好的脱汞活性,且多次再生后仍有较稳定的汞脱除能力。因此,CeO_2的引入可以缓解H_2S对Pd的毒化作用,进而提高吸附剂的脱汞活性。     

改性沸石对气态汞吸附的实验研究

为了获得消耗量小、性能高效的燃煤烟气脱汞吸附剂,采用活性MnO2浸渍、FeCl3浸渍和不同温度下渗硫等方法,对沸石进行了改性,制得一系列改性沸石吸附剂。采用固定床吸附的方式,对吸附剂在不同条件下的吸附效果进行了测试,筛选出一种高效、廉价的MnO2浸渍沸石吸附剂,和原沸石吸附剂相比,改性沸石吸附剂对汞蒸气的吸附能力有较大提高,有效吸附时间大大增加,在有效吸附时间内,穿透率大大降低。改性后的沸石吸附能力大大提高的原因在于其吸附过程中,除了物理吸附,还发生了化学吸附。     

天然气脱汞吸附剂的制备及其性能评价

天然气中含汞会对天然气的开发及使用带来危害，实验采用固定床吸附法脱除天然气中的汞。实验以Al₂O₃和活性炭复合颗粒为载体，通过浸渍法负载S、CuS和CuS _x 多组分活性物，制备了天然气脱汞吸附剂，考察了制备工艺条件的影响。采用X射线衍射检测（XRD）与扫描电镜（SEM）对活性物负载情况进行了表征。结果表明，在载体上成功负载了CuS和S，其中CuS质量分数为12.80%，总S质量分数为8.32%。以含汞空气模拟含汞天然气，考察了进气口汞含量、停留时间对脱汞吸附剂脱汞效果的影响。结果表明，脱汞剂处理汞含量为300μg/m³的天然气，停留时间为1s时，出口汞含量为24.99μg/m³，已达到工业天然气要求。当停留时间为2s、进气口汞含量达到600μg/m³时，经脱汞剂脱汞后，出口汞含量为18.92μg/m³，达到小于28μg/m³要求。脱汞吸附剂的汞容量达到6.36%。     

燃煤烟气脱汞吸附剂的研究进展

烟气脱汞主要是先将零价汞氧化为二价汞,再进行脱除。脱汞吸附剂主要包括活性炭、活性焦、飞灰、壳聚糖、粘土、SCR催化剂及其它金属催化荆等。介绍了近年来燃煤烟气脱汞吸附剂的研究进展,简述了不同种类脱汞吸附剂的脱汞效率,并对该领域的研究方向进行了展望。     

改性氧化钛光催化氧化单质汞性能及其影响因素研究进展

汞是煤中普遍存在的一种剧毒非必需元素,燃煤烟气汞污染防治已成为国家重点关注和研究热点。本文系统介绍了光催化氧化单质汞的氧化钛基催化剂,包括形貌调控氧化钛基催化剂、金属改性氧化钛基催化剂、非金属改性氧化钛基催化剂、半导体复合氧化钛基催化剂以及负载型氧化钛基催化剂等。比较了不同改性措施下氧化钛基催化剂光催化氧化单质汞效率,讨论了催化剂的制备方法、光源、反应温度、烟气组成以及光催化反应器等因素对其氧化单质汞效率的影响,总结了氧化钛基催化剂光催化氧化单质汞反应机理,展望了光催化脱除燃煤烟气汞的潜在应用前景与挑战,旨在为燃煤烟气汞污染防治提供参考。完善催化剂改性方法同时开展中试规模实验将会成为燃煤烟气光催化氧化单质汞的重要研究内容与发展趋势,同时也是实现光催化氧化单质汞技术工业化应用的关键。     

煤气脱汞用新型吸附剂的研究进展

综述了近几年煤气脱汞用新型吸附剂的研究现状。指出开发高效率、低成本、可再生的新型吸附剂并开展煤气脱汞用吸附剂脱汞机理的研究对于煤气化技术的发展和开发高效吸附剂具有重要意义。     

SO2改性高硫石油焦脱汞实验研究

以SO₂为活性气体对3种不同的原始高硫石油焦进行活化形成高硫石油焦样品。采用比表面积及孔隙度分析仪、X射线光电子能谱分析和元素分析等仪器和方法研究样品的物理化学性质,在固定床实验装置上对样品的脱汞能力进行实验研究。结果表明,用SO₂气体改性石油焦的过程是一个有效的载硫过程;经过SO₂改性后的高硫石油焦表面负载有大量有机硫（噻吩）,具有较强的脱汞能力;高硫石油焦表面的含硫量和硫形态对其吸附脱汞能力有很大影响,高硫石油焦表面的微孔结构和微观形貌也在一定程度上影响其脱汞能力;在一定温度范围内随着吸附温度的降低,改性高硫石油焦的Hg⁰穿透率呈下降趋势,即汞脱除性能不断增强。     

燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术的研究进展

燃煤汞污染已引起广泛关注。燃煤电厂控制汞排放最成熟可行的技术是烟道活性炭喷射技术,但该技术在我国燃煤电厂的广泛应用还存在较多的科学问题,因为活性炭对烟气汞的脱除是包含吸附、扩散、传质及化学反应在内的多元化过程,因此,针对燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术的研究已成为当前的热点课题。本文从吸附剂喷射脱汞技术原理、脱汞吸附剂的评价方法、汞吸附机理研究以及吸附剂喷射脱汞数学模型方面评述了燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术近些年取得的研究进展,并在此基础上提出了开发廉价高效、可再生的脱汞吸附剂,全面深入研究吸附剂的脱汞机理以及开发简单、精确的吸附剂喷射脱汞数学模型等后续研究方向,可为我国燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术的开发提供一定指导。     

NH4Cl改性活性炭脱除气态Hg0的特性分析

制备了原始活性炭与NH₄Cl改性活性炭,对其进行了物化特性表征,在固定床汞吸附实验台上考察了N₂气氛下颗粒粒径、NH₄Cl溶液浓度、SO₂、CO₂等因素对活性炭脱除Hg⁰性能的影响。研究结果表明：NH₄Cl浸渍改性没有造成活性炭孔隙结构的明显变化,但使得Cl元素成功担载到活性炭表面;随着颗粒粒径增大,活性炭吸附Hg⁰的外部传质速率、内部扩散速率均降低,较小的颗粒粒径有利于活性炭脱汞;由NH₄Cl改性在活性炭表面所产生的卤素官能团（AC-Cl）能够有效地氧化烟气中的Hg⁰,增强了活性炭对于Hg⁰的氧化吸附作用;SO₂能有限地促进原始活性炭的脱汞性能,对NH₄Cl改性活性炭脱汞性能则表现出先促进后抑制并主要体现抑制作用的现象,并且抑制作用随SO₂浓度的增大而增加;CO₂由于能在活性炭表面极化,且能与氨基官能团反应生成有利于吸附汞的羰基,促进了活性炭的脱汞性能。     

改性褐煤活性焦对模拟烟气中汞的脱除研究

为降低烟气脱汞成本,提高活性焦脱汞性能,以内蒙古锡林浩特褐煤为原料制备活性焦并进行化学改性,分析载硫、Na2S溶液和Zn Cl2溶液浸渍等改性方法对活性焦结构及性能的影响,研究改性方法、吸附温度、负载量和汞渗透量对活性焦脱汞性能的影响。结果表明,活性焦改性后,比表面积和孔容积有所降低,载Na2S、硫、Zn Cl2活性焦对汞的吸附量比原始活性焦分别提高了60%、113%和140%;吸附温度升高,化学反应变快,活性焦的初始脱汞效率由75.8%提高至95%以上,但穿透时间并不呈比例增加;当Zn Cl2负载量由5%提高至15%后,50%穿透率对应时间由75 min延长至120 min,活性焦对汞的吸附值由10.1μg/g增至17.5μg/g。随着汞渗透量的增加,活性焦脱汞效率有所提高,50%穿透率的对应时间由110 min缩短至95 min,最终总吸附值仅由14.4μg/g增至16.2μg/g。     

褐煤粉煤灰中汞的赋存状态

用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)及电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),结合热力学计算、热处理及连续浸出法定性和定量地研究了内蒙古某电厂褐煤粉煤灰中汞的赋存状态。结果表明,粉煤灰中汞可能的赋存状态有HgCl2, HgO, HgS和HgSO4。随温度升高,粉煤灰中汞含量逐渐降低,温度为500℃时,汞已挥发90%以上。粉煤灰中的汞以HgCl2和HgS为主,分别约占汞总量的35%和42%。     

活性焦脱汞实验研究

针对吸附剂对气态汞吸附效果的影响,比较了不同活性焦吸附剂对气态汞的吸附性能,对同种活性焦吸附剂不同吸附方式进行脱汞实验研究,分析了活性焦脱汞效率随时间的变化趋势;粒径和接触面积对吸附剂脱汞性能的影响。结果表明：样本活性焦最大吸附率出现在最开始,且随着吸附时间的增加,活性焦的吸附率逐渐减小,直到吸附量接近饱和,2种活性焦的饱和汞吸附量分别达到了1.137μg/g和0.792μg/g;随着活性焦质量的增加,最大吸附率及吸附饱和时间也随之增加;改变吸附方式可将最大吸附率由原来的20%左右提高至近40%,即增加吸附剂与汞的质量比可提高吸附剂的最大吸附率,增加吸附剂与含汞气体的接触面积可更好地提高吸附剂的脱汞效率。     

粉煤灰改性制备深度除磷剂的研究

以NaCl为活化剂,15%H2SO4为改性剂,采取高温活化后再进行酸处理的方式对粉煤灰进行改性,制备深度除磷剂AFA.经正交试验确定优选的工艺参数为盐灰比1:20,煅烧温度900℃,酸灰比3:1.利用该工艺制备的AFA去除二级出水中的磷,15 s后除磷过程基本完成,当投加量为80 mg/L以上时,处理出水磷的质量浓度低于1 mg/L,其除磷pH值范围与实际污水相符,最佳除磷pH值为6.5.     

燃煤电厂协同脱汞研究进展及强化措施

燃煤电厂是大气汞排放的重要源头,但是我国目前尚无完善的烟气汞控制方案。本文简要综述了国内外烟气脱汞技术研究现状,统计了国内污控设备（包括脱硝设备、除尘设备和脱硫设备）的装机容量。指出污控设备对烟气汞具有一定的协同脱除作用,但是受到我国煤质及运行条件等因素的制约,效果并不理想。本文结合国内某燃煤电厂的实测情况,提出了以下强化措施：①通过添加溴盐溶液,提高选择性催化还原（SCR）对烟气汞的氧化效率;②通过粉末活性炭与溴盐联合使用,强化静电除尘器（ESP）对烟气汞的协同脱除效率,脱汞效率可达90%以上;③通过精确控制脱硫浆液的pH值以及定期外排脱硫浆液,以降低其中汞的再释放率,维持湿法脱硫工艺（WFGD）稳定的烟气汞协同脱除效率;④通过优化和调整锅炉运行条件,提高现有污控设备体系的协同脱汞能力。