燃煤烟气中单质汞脱除技术研究进展

综述了各种脱汞材料及改性技术研究现状,基于现有脱汞材料的优缺点及发展空间,提出了一体化吸附-催化材料脱除单质汞的结构设计理念,将脱汞材料的吸附性与催化性耦合起来,实现高效快速吸附单质汞的同时将其完全氧化脱除,为今后烟气脱汞技术设计提供新的思路。     

燃煤烟气中单质汞脱除及应用进展

燃煤烟气中的痕量元素单质汞是我国大气中主要的汞排放源之一,如何实现燃煤烟气中单质汞的高效脱除是关注重点和研究热点。前期众多学者研究了不同组分、浓度、温度和空速等对现有装置协同脱汞、催化剂氧化、等离子体氧化、光催化氧化、自由基氧化以及吸附剂等的脱汞效果和反应机理。由于烟气组分SO₂和H₂O对活性位的竞争、吸附剂吸附容量低和二次产物污染等难题,在应用上仍存在瓶颈。系统介绍了现阶段单质汞捕获的不同方式和特点以及现阶段脱汞进展,从降低H₂O和SO₂的脱汞毒害性、确定反应温度、获得稳定的脱汞化合物、探索安全简便的样品制备方法及实现活性位官能团的定向负载4个方面进行总结,重点分析了催化剂和吸附剂在脱汞过程中的特点,讨论了喷射脱汞过程中吸附剂的影响因素和传质过程。结果表明,硫活性位的负载可有效克服烟气中SO₂的影响;甲基基团和特定结构可使吸附剂具有高疏水特征;具有适宜的孔隙结构和具有一定层间距的吸附剂,可克服传质扩散步骤的限制从而提高除汞性能。烟气中实际条件如流场和物理化学反应等,是影响流体...     

燃煤烟气中单质汞的净化脱除技术综述

综述了近十年来燃烧后烟道气脱汞、尤其是各种吸附脱汞技术的进展。现有的烟道气脱汞方法大都属于实验室研究,没有考虑设备型式、吸附剂上零价汞的转移和处理等问题。应当考虑吸附后的Hg(0)的处理、转化以确保吸附后的汞不再解吸和蒸发、杜绝二次污染;此外还应考虑吸附剂的回收再生及设备型式等对汞吸附效率的影响等问题,才有可能实现烟道气脱汞的产业化。     

燃煤烟气中汞去除的研究进展

燃煤电厂是最主要的汞排放源,本文介绍了电厂燃煤过程中汞的存在形态及影响汞去除率的主要因素;通过介绍燃煤电厂的基本烟气净化流程,指出利用现有烟气净化设备协同除汞的可行性;并较为详细地论述了各种汞排放控制技术的研究进展,同时对烟气脱汞技术的研究趋势进行了展望。     

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。     

燃煤烟气中汞的去除方法研究进展

综述了目前国内外汞污染控制的主要技术,从煤的燃烧前,燃烧中和燃烧后三个方面进行论述。详细介绍了煤燃烧后进行汞污染控制的技术方法,包括吸附法、催化氧化法和利用现有烟气处理设备处理等方法,并对各种方法进行了对比。最后对燃煤烟气中汞的去除技术进行了展望。     

燃煤烟气脱汞吸附剂最新研究进展

对燃煤烟气吸附脱汞法中碳基吸附剂,包括活性炭、活性炭纤维、飞灰、碳/油焦吸附剂的优缺点进行了对比分析,对相关的改进工作和最新研究成果进行了综述.此外,贵金属、金属氧化物和钙基吸附剂是良好的脱硝或脱硫材料,在对这些吸附剂的吸附机理和影响因素进行分析的基础上,对多种污染物同时脱除的可行性和相关研究成果进行了介绍;对许多用于提高其脱汞效率的方法进行了总结,最后对该领域今后的主要发展方向做了展望.     

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.     

燃煤烟气汞污染控制技术研究进展

介绍了燃煤过程中汞的危害、排放状况及存在形式。针对燃煤烟气汞污染的特点,综述了当前汞污染控制技术的现状及研究进展。重点阐述了常规的碳基、非碳基吸附剂汞污染控制技术及新型汞污染控制技术的优缺点,后对汞污染控制技术进行展望,可为燃煤烟气汞污染控制提供理论基础。     

Research progress of removing mercury from coal-fired flue gas

燃煤电厂是最主要的汞排放源,本文介绍了电厂燃煤过程中汞的存在形态及影响汞去除率的主要因素;通过介绍燃煤电厂的基本烟气净化流程,指出利用现有烟气净化设备协同除汞的可行性;并较为详细地论述了各种汞排放控制技术的研究进展,同时对烟气脱汞技术的研究趋势进行了展望。     

燃煤烟气脱汞技术的研究进展

燃煤烟气汞污染近些年来被世界公认为又一大污染问题,本文较为详细地论述了汞排放控制技术现状及研究进展.目前有多种在研的汞控制技术,其中湿法洗涤和烟气中喷入活性炭吸附荆方式等较有发展潜力,但现在还没有一种适用性强的技术可广泛推广.最后介绍了烟气脱汞的一些新技术,并对脱汞技术的发展前景进行了展望.     

New developments in the theory and modeling of mercury oxidation and binding on activated carbons in flue gas

Recent advances in the mechanistic understanding of mercury oxidation on a carbon surface in flue gas are reviewed in this paper. Theoretical calculations were performed to determine whether the energetics are feasible for a proposed detailed model for oxidative addition of elemental mercury on a carbon edge structure. The results of the calculation show that mercury complexation with a carbenium ion formed at a zigzag edge carbon has a small positive ΔG, but attack of chloride on the complex will proceed with negative ΔG. The energetics rule out a direct covalent bond formation between mercury and the carbenium ion. Alternative concerted reaction models and double-charged models for the mechanism are also feasible but have not yet been computed.     

活性炭表面模拟烟气与元素汞间均/异相氧化反应特性

通过固定床吸附实验,在130℃温度下模拟研究燃煤烟气组分在椰壳活性炭(CS-AC)表面吸附气态元素汞(Hg⁰)过程中的作用与影响,揭示模拟烟气组分、Hg⁰以及活性炭表面三者间的均相、异相氧化反应特性。实验研究了CS-AC在N₂和模拟烟气气氛下对Hg⁰的吸附,模拟烟气组分与Hg⁰间的均相氧化反应,以及吸附模拟烟气组分后CS-AC在N₂气氛下对Hg⁰的吸附。研究表明在N₂气氛下CS-AC对Hg⁰不具备物理吸附的能力,而在模拟烟气组分下CS-AC对Hg⁰具有较强的吸附能力,初始吸附效率达80%。仅在模拟烟气均相反应作用下,大约只有14%的Hg⁰被氧化为Hg²⁺。经过预先跟常规模拟烟气吸附反应,CS-AC表面具备一定氧化性化学元素基团（如NO_x）后,能够在N₂气氛下对Hg⁰进行化学吸附,初始吸附效率达67%左右。可以认为模拟烟气和Hg⁰两者间的均相作用不是促进CS-AC在模拟烟气组分下对Hg⁰具有较强的吸附能力的主因。活性炭吸附Hg⁰的过程中,活性炭表面在烟气组分氧化Hg⁰的过程中起到了积极的促进作用。无论在N₂气氛下,还是在模拟烟气下,CS-AC吸附Hg⁰是气氛中氧化性组分、Hg⁰和活性炭表面三者间的异相化学氧化吸附反应过程。     

燃煤烟气汞形态转化及脱除技术

介绍了煤中Hg的含量、不同燃烧时段的形态及其转化,并总结了国内外研究开发的燃煤烟气汞污染物脱除技术,其中着重介绍了活性炭吸附技术和催化氧化技术,最终对该领域的研究方向做了展望。     

可循环再生吸附剂脱汞技术现状及发展趋势

总结了当前燃煤烟气脱汞常用的协同脱汞技术和贵金属、金属氧化物基可再生吸附剂技术发展现状,分析了各方法的优势与存在的问题,对未来磁性可回收吸附剂的发展方向和趋势进行了展望。针对现有脱汞技术效率低、易造成二次污染等缺陷,提出了使用飞灰磁珠制备廉价可回收脱汞吸附剂的新思路。通过大量试验开发了负载Co_3O_4或CuCl_2的磁珠改性方法以增强脱汞能力和抗烟气组分干扰能力,从而能够适用于低氯复杂烟气气氛。设计了改性磁珠吸附剂喷射脱汞工艺流程,可兼顾高效脱汞与低廉的运行成本,并通过磁珠回收再利用彻底避免汞进入环境造成污染。     

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。     

Removal of elemental mercury from coal combustion flue gas by chloride-impregnated activated carbon

In this work, adsorption of vapour-phase elemental mercury (Hg⁰) from pulverised-coal combustion flue gas by commercially available granular activated carbons treated with zinc chloride (ZnCl₂) impregnation was investigated. The experiment results showed that ZnCl₂ impregnation significantly enhanced the adsorptive capacity for mercury vapour, but decreased the specific surface area of the activated carbon. This could be explained by the occurrence of chemisorption, which was confirmed by adsorption tests over a wide range of temperatures. The influence of ZnCl₂ solution concentration on the mercury removal performance was also studied. Mechanisms of mercury adsorption onto the Cl-impregnated activated carbon were proposed.     

Effect of chemical activation of an activated carbon using zinc chloride on elemental mercury adsorption

Hg⁰ adsorption experiments with different kinds of activated carbons (ACs) were conducted in nitrogen environment to study the effects of ACs with different surface characteristics on adsorption. Three kinds of ACs prepared by steam activation did not adsorb elemental mercury (Hg⁰) in nitrogen environment, while another kind of AC prepared by chemical activation using zinc chloride (ZnCl₂) showed significant Hg⁰ adsorption capability in the same experimental conditions because Hg⁰ was oxidized by the oxidative elements on the surface of AC. ACs without oxidative elements did not adsorb Hg⁰ through physical adsorption in nitrogen environment. It was therefore concluded that Hg⁰ adsorption by AC was a chemical adsorption process.