碳基吸附剂和SCR催化剂在燃煤烟气脱汞中的应用进展

介绍了吸附和催化氧化脱汞技术。其中,分别重点介绍了CeCl_2浸渍活性焦炭对单质汞具有很好的吸附效果,CeO_2修饰的Mn Ox/TiO_2催化剂能够同时脱除烟气中的Hg和NO。     

燃煤烟气脱汞吸附剂研究进展

综合叙述了不同种类脱汞材料性能,分析对比了国内外各种脱汞(Hg⁰)材料技术处理气态汞研究进展,整理了包括近年新发展的脱汞吸附剂材料,探究了不同吸附剂材料的脱汞机制与性能。从作用物种、反应产物和脱除途径等角度比较详细介绍了吸附的脱汞技术,讨论了这些技术对脱除(Hg⁰)的作用机制和影响。通过开发复合改性材料、提出高效脱除新方法、合成功能优异的新材料,对发展新的脱除方法具有指导性的建议,为进一步研究选用合适气相脱汞的材料提供参考。     

燃煤烟气中单质汞吸附与氧化机理研究进展

燃煤电厂汞排放控制是当前的研究热点,实现燃煤烟气中汞的脱除涉及两个非常重要的过程：吸附与氧化。本文概述了汞在吸附剂表面吸附的相关理论和单质汞的催化氧化机理,结合碳基和非碳基吸附剂相关吸附特性的研究现状,对汞的吸附机理进行了讨论,回顾了SCR、碳基、以及金属和金属氧化物三种常见催化剂对单质汞的催化氧化性能并总结了其可能存在的机理。指出吸附剂表面活性位是决定其对汞吸附效果的关键因素,异相反应是单质汞氧化的重要途径,吸附和氧化是相辅相成的,不同催化剂不同气氛下氧化机理不同。并提出通过氯化物等物质改性能够提高吸附剂的吸附效果,深入研究汞的异相反应机理并开发经济有效的汞脱除方法是今后的研究方向。     

含汞气田水的絮凝-吸附脱汞

随着含汞天然气的生产和开发,气田水中常含有油、悬浮物及各种形态的汞。含汞气田水直接排放会造成生态环境的破坏,危害操作人员健康,影响气田生产的正常迚行。絮凝-吸附脱汞是将絮凝和吸附两种技术组合用于含汞气田水的处理,絮凝作为预处理方法,可将高含汞污水处理为低含汞污水,再通过吸附深度脱汞,该技术可有效脱除污水中绝大部分的单质汞、无机汞、有机汞及含汞的悬浮颗粒,处理后的净化水可达到汞含量低于0.05 mg/L的排放标准。     

KBr和KI改性黏土脱除模拟烟气中的单质汞

黏土是一种非常廉价的天然矿物,为了考察溴和碘改性黏土（膨润土）脱除烟气中单质汞的特性,采用浸渍法分别制备了KBr和KI改性黏土（KBr-clay和KI-clay）。在固定床吸附实验台上进行了脱除Hg⁰的实验研究,考察不同的负载量、吸附温度以及烟气中SO₂和水蒸气等对KI-clay和KBr-clay脱除单质汞的影响。研究结果表明：改性后黏土的比表面积、孔隙结构未发生显著的改变,表面官能团也没有发生本质的变化。KI-clay和KBr-clay脱汞能力大大提高,在同等实验条件下,KI-clay脱汞性能优于KBr-clay。研究表明单质汞在改性黏土表面产生了化学吸附,烟气中低浓度SO₂的存在对汞脱除有一定的促进作用,在相同的实验条件下,SO₂ 对KBr-clay促进作用更加明显,但水蒸气在低温下对脱汞具有很强的抑制作用,提高吸附温度可以消弱水蒸气的负面影响。     

活性焦汞吸附特性及动力学机理分析

通过固态吸附剂汞吸附效能测定系统进行了太西活性焦吸附单质汞的实验,考察单质汞Hg⁰入口浓度和温度对太西活性焦脱汞性能的影响并探讨了吸附机理。结果表明:在CO₂/N₂/O₂/NO/Hg⁰体系中,不同Hg⁰入口浓度获得的汞脱除效率曲线相似,脱除效率随Hg⁰入口浓度增大而增加;变入口浓度工况下,汞的吸附全过程遵循准二级动力学反应模型,该吸附过程以化学吸附为主;在反应温度从403 K升高到423 K的过程中,系统发生了化学吸附或者化学反应,423 K可作为活性焦的最佳除汞温度;Bangham方程可对变温工况下活性焦脱除单质汞的吸附过程进行准确描述,并获得不同温度下活性焦脱汞的吸附速率常数存在k_423K>k_463K>k_403K的关系。     

基于富里酸的载银碳基吸附剂脱除元素态汞的研究

汞是煤中有害微量元素之一,具有很强的挥发性,几乎所有的汞在煤燃烧过程中都会释放进入大气,对环境和人体健康造成影响。焦炉煤气甲烷化制取液化天然气过程中,为降低元素态汞的污染,通常在液化前将Hg~0脱除。本文针对工艺要求,利用富里酸廉价、储量丰富、碳含量≥40%、具有亲水性和弱酸性、可与金属离子发生离子交换反应生成络合物等优点,选取富里酸为模板剂和碳源,利用其分子结构中丰富的表面官能团易与银离子螯合的特性,采用冷冻干燥、高温碳化等手段原位合成了纳米银负载的碳基吸附材料Ag/FA,用于低温脱除还原性气体中的元素态汞(Hg~0)。对合成的材料进行分析表征,重点考察了操作温度、空速、H_2S等因素对吸附剂脱汞性能和寿命的影响。XRD表征结果表明,单质银出现了4个尖锐的衍射峰,分别对应单质银的不同立方晶面,这说明纳米级单质银粒子以高分散形态成功负载到碳材料中,并计算出银颗粒的平均粒径约为12 nm。吸附剂评价结果表明,在反应温度30～60℃,空速小于60 000 h~(-1)时,吸附剂具有良好的脱汞性能,脱汞效率可保持在99%以上,并具有一定抗H_2S毒化能力。当穿透率为5%时,吸附剂的汞吸附量可达到650μg/g。Ag/FA吸附剂在经过4次再生后,仍保持95%以上的脱汞效率,且吸附50 h后的Hg~0吸附量为552μg/g。Hg-TPD表征结果表明,吸附剂表面负载的纳米银粒子是汞吸附的活性位,气态汞首先扩散到吸附剂表面,然后与吸附剂上负载的银粒子反应生成Ag-Hg合金。本文利用腐植酸可以螯合银离子的特性,制备的基于腐植酸的Ag/FA新型气态汞吸附材料,可有效脱除焦炉煤气甲烷化气体中的单质汞,具有优良的吸附效率和吸附容量。     

含铈材料烟气脱汞性能研究进展

控制燃煤锅炉的汞排放是我国减少重金属汞排放的关键,研发高效低成本的脱汞材料对燃煤烟气汞污染控制具有重要意义。铈是丰度最高的稀土元素,其氧化物具有无毒性、低成本等特点,且铈氧化物具有优异的储氧能力和氧化还原反应活性,使其在烟气脱汞领域具有较大的应用潜力。综述了含铈材料在烟气脱汞领域的最新研究进展,分析了含铈材料各种制备方法的特点,并指出其分子模型构建的关键;介绍了含铈材料的脱汞性能,探讨了炭基材料和非炭基材料的发展现状;论述了主要燃煤烟气组分对含铈材料脱汞性能的影响,重点关注了SO₂、H₂O、NO、HCl、NH₃和O₂等对单质汞脱除的促进或抑制机理;最后对含铈脱汞材料的研究进行展望。研究表明,浸渍法制备含铈材料简单易得,但活性成分均匀性难以保证,共沉淀法不适用于负载量低的样品,溶胶凝胶法可实现分子水平的均匀混合,模板法、水热法和溶剂热法制得的样品分散性好,火焰法则有待进一步发展,含铈材料分子模型的构建需考虑铈含量、铈分散状态;物理吸附、化学吸附和催化氧化对含铈材料脱汞均有贡献;低浓度SO_2<...     

凹凸棒石烟气脱汞吸附剂的研究进展

吸附剂喷射法是目前脱除燃煤烟气中单质汞(Hg~0)的有效方法之一,其关键问题是吸附剂。凹凸棒石不仅结构独特、性能优越、价廉易得、不污染环境,而且经过适当的改性处理后表现出良好的脱汞性能,具有工业应用前景。本文介绍了凹凸棒石的吸附特性及其在燃煤烟气汞脱除中的应用进展。总结了天然凹凸棒石和改性凹凸棒石吸附剂的汞脱除效果以及采用的改性剂和改性方法,分析了此类吸附剂的脱汞机理,同时还讨论了烟气组分、吸附反应温度和吸附剂用量对吸附剂脱汞性能的影响,最后指出在下一步研究中应进一步开发性能更优、更具稳定性的有机无机复合改性吸附剂,同时更加深入地分析其脱汞机理,争取早日实现工业应用。     

氯元素对燃煤烟气脱汞的影响研究进展

燃煤电厂是最主要的人为汞排放污染源,氯元素对汞的形态转化及脱除率有非常重要的影响。本文概述了燃煤电厂汞的释放特性和现有控制技术,从氯元素作为烟气组分、活性炭改性物以及燃料添加剂这3个方面详细阐述了氯对汞排放控制的影响。首先氯化氢作为烟气组分,对单质汞向氧化态汞的形态转化有促进作用,这有利于现有除尘、脱硫装置对烟气汞的脱除。含氯化合物改性活性炭吸附剂时,物理吸附和化学吸附同时存在,这能有效提高吸附剂对汞的吸附性能。氯化物作为燃煤添加剂也能有效促进烟气汞的氧化和脱除,其中氯元素在湿法脱硫废水中富集,如何把其利用到烟气汞的脱除对开发高效脱汞技术有重要的意义。同时,比较了以上3种氯添加方案的优缺点。最后指出,深入研究氯元素对汞作用机理是今后的研究方向。     

W105脱汞剂制备以其在污酸中脱除Hg和As的应用

制备一种高效的脱汞剂—W105,实现了高效去除污酸中胶体态汞的效果,研究脱汞参数对污酸中Hg和As脱除效果的影响。研究结果表明:制备的脱汞剂碳表面上生长出了晶体,表明制备得到的脱汞剂具备较强活性。为了保持脱汞剂内的汞稳定性,依次对经过使用的脱汞剂实施常温、60℃加热以及将其放入水中浸泡的方式迚行处理。当W105添加量增大后,溶液中含有的Hg与其它各类重金属离子浓度发生了持续减小的现象,脱除效果最优的是Hg,最差的是锌。脱汞剂产生脱汞作用的机理是先吸附硫化氢反应得到活性硫组分,之后再跟单质汞生成稳定的硫化汞。新鲜脱汞剂比再生脱汞剂的活性更低,同时当再生次数增大后,脱汞剂可以获得更优的脱汞性能。     

天然气中汞的脱除技术

鉴于环保、设备安全以及人身健康的要求,有效脱除天然气中汞的应用技术日渐受到重视。简述了物理吸附、化学吸附、溶液吸收和低温分离等具有代表性的天然气脱汞的工艺进展。对活性炭汞吸附剂、负载金属吸附剂、卤化或载硫活性炭和其他类型汞吸附剂在天然气中汞脱除的应用进展进行了阐述。研究了入口天然气的温度和湿度对脱汞效果的影响,较低的温度和湿度有利于汞的脱除。     

煤转化过程中汞的释放及其脱除

概述了燃煤烟气中汞的形态分布,重点介绍了吸附法、设备除汞法和化学氧化法等燃煤烟气中汞脱除技术;同时,对煤热解、气化过程中汞的释放量进行了分析。通过分析可知:活性炭吸附法是目前最为成熟的一种脱汞方法,包括活性炭法、改性活性炭法和活性炭纤维法等;在煤热转化过程中,产生的H_2S气体对氧化铁吸附剂的脱汞效率起着非常重要的作用。煤热解、气化过程中,将汞排放控制技术与硫化物的脱除技术相结合的脱汞方法,具有更好的应用前景。     

改性活性炭吸附单质汞的研究现状

汞污染主要来自于人为的燃煤烟气排放,而烟气汞污染控制的难点在于气态单质汞的脱除。活性炭吸附法是较为成熟且效果较好的一种方法,本文对近10年来改性活性炭吸附单质汞的研究状况进行综述。     

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。     

燃煤发电厂烟气汞检测及脱汞技术应用研究

汞具有很强的危害性,它的形态包括有单质汞、二价汞和颗粒态汞,而在这三者之中最难脱除的要数单质汞。那么汞的排放主要从何而来呢?其中燃煤电厂大气排放占据着主要的地位,作为一个煤炭消耗大国,关于汞的排放问题已经成为我国迫切需要去解决的问题了。那么当前燃煤发电厂关于烟气汞排放究竟严重到何种地步?我们如何更好地采取措施应对它所带来的危害?本文将针对燃煤发电厂烟气汞检测及脱汞技术的应用进行探究。     

氧化铜脱汞剂的制备及其脱汞研究

为脱除天然气中的单质汞,采用球状氧化铝负载氧化铜制备一系列负载型氧化铜脱汞剂,以动态脱汞装置考察了浸渍时间、活化时间、浸渍比等操作参数对其脱汞性能的影响,并结合XRD及XPS等测试对脱汞剂进行分析和表征。结果表明,载体上存在氧化铜且分散性较好,浸渍液和载体的最佳浸渍时间为6 h、最佳浸渍比为40 m L∶20 g、最佳活化时间2 h,在该工艺条件下制备的CuO/Al2O3脱汞剂具有较好的脱汞性能,汞穿透吸附量达到17. 904μg/g;脱汞剂的脱汞性能随浸渍时间的增加先增大后减小,随浸渍比的增大呈现较小波动。     

可再生脱汞吸附剂的研究进展

现有的脱汞技术中,在烟道中利用吸附剂将烟气中的汞吸附脱除是综合实际因素考虑最具有发展潜力的一项脱汞技术,为了实现燃煤电厂脱汞技术的环保性和经济性,对可再生脱汞吸附剂的研究十分有必要。本文介绍了脱汞吸附剂的研究现状,卤素改性吸附剂、贵金属改性吸附剂、金属氧化物吸附剂和金属硫化物吸附剂对汞脱除均取得了显著的效果,金属氧化物吸附剂由于其经济性和良好的可再生性是现在可再生吸附剂的研究重点;同时简述了可再生脱汞吸附剂再生方法,有研究学者用热再生法、低温等离子再生法及水洗再生法对脱汞吸附剂进行了再生处理均取得了较好的再生效果,热再生法是目前研究最多、应用最广泛的再生方法,而低温等离子再生法具有环保性和节能性是一项具有前景的再生技术。     

燃煤锅炉烟气中脱除元素汞用吸附材料的研究进展

燃煤中痕量重金属元素特别是汞的脱除,已引起世界范围的广泛重视.而我国是一个产煤大国,燃煤汞的排放量占全国总汞排放量2.3％,居首位,所以燃煤烟气中汞排放的有效控制是继燃煤烟气中含硫、含氮氧化物污染之后电力行业面临最重要的环保课题之一.本文重点论述了当前国内外燃煤烟气中元素汞的脱除吸附材料的研究现状,详细介绍了碳基吸附材料、钙基吸附材料、矿物质类吸附材料和其他新型吸附材料对汞的脱除效果;同时对现有元素汞脱除技术的特点进行了分析比较,并探讨了其发展趋势.     

原油中有机氯的危害及脱除技术

介绍了有机氯对原油加工的危害及有机氯脱除技术的研究现状,讨论了催化加氢脱氯、氯转移剂脱氯、吸附脱氯等技术的特点与局限性,并对有机氯脱除技术的发展进行了展望。