银改性壳聚糖/膨润土吸附剂表征及气态汞脱除特性

应用 VM3000在线测汞仪为检测手段,在固定床实验台架上以银(Ag)改性壳聚糖(chitosan,CTS)/膨润土(bentonite,B)为吸附剂开展了单质汞(Hg0)的脱除研究。采用 N2吸附/脱附、傅里叶变换红外(Fourier transform infra-red spectroscopy,FTIR)和X-射线衍射(X-ray diffraction, XRD)等方法对吸附剂进行结构表征。研究发现,改性后活性银成功负载在吸附剂上,致使壳聚糖及其负载膨润土吸附剂的比表面积发生不同程度的减小;FTIR分析表明CTS和Ag进入膨润土的层状结构,并与膨润土的羟基官能团和Si-O-Si伸缩振动峰发生反应;负载Ag后,吸附剂在2θ=38°处出现了银的特征衍射峰。由于集合了壳聚糖和膨润土两者的优点,壳聚糖的添加可以提高银改性膨润土的脱汞效率。脱汞实验表明 SO2和 HCl 对吸附剂的脱汞效率影响不大,而 NO 和H2O可较大地促进吸附剂的脱汞能力。     

非碳基改性吸附剂汞脱除性能实验研究

使用固定床反应器对6种非碳基载体担载多种活性物质后在N2气氛下140℃时的汞吸附性能进行了研究。非碳基载体本身具有较差的汞物理吸附性能,但经改性后部分吸附剂的汞脱除率高于美国商用活性炭NoritDarcoLH的汞脱除率。非碳基改性吸附剂的汞吸附性能是载体和活性物质共同作用的结果,其中经NaI、CuCl2、CuBr2和FeCl3改性后的吸附剂具有较高的汞脱除率。皂土载体具有较好的离子交换性和层间吸附性能,使大部分皂土改性吸附剂具有一定的汞脱除率。氧化铝载体在担载CuCl2和CuBr2后达到了接近100%的汞脱除率,具有较好的应用前景。     

低温等离子改性复合钙基吸附剂烟气脱汞脱硫实验研究

为提高复合钙基吸附剂对Hg和SO_2的脱除效率,提出通过低温等离子技术改性复合钙基吸附剂,借助N2吸附和傅里叶红外光谱技术对吸附剂进行表征,分析低温等离子改性对复合钙基吸附剂表面理化特性的影响。在固定床吸附实验台上进行脱汞脱硫实验,探究了AC与Ca O质量比、水合条件对汞吸附效果的影响;在优化的实验条件下,探究了低温等离子改性时间和改性功率对复合钙基吸附剂脱汞脱硫的影响规律。实验结果表明:最佳实验条件下制备的复合钙基吸附剂具有良好的比表面积和孔隙结构,可以有效脱除烟气中的Hg和SO_2;低温等离子改性能够增加复合钙基吸附剂表面含氧官能团的数量,对吸附剂脱汞脱硫性能具有重要的影响,低温等离子改性复合钙基吸附剂可以明显提高吸附剂脱汞脱硫的效率;经40W低温等离子改性10 min后的单位质量复合钙基吸附剂对Hg和SO_2的吸附量相对于未改性的分别提高了33.10%和34.71%,低温等离子改性具有明显的优势,是一种具有较大发展潜力的污染物脱除方法。     

改性钙基吸附剂的汞吸附特性实验研究

利用汞渗透管产生的气态单质汞和其他烟气主要气体成分模拟烟气条件,在固定床实验台上进行了以消石灰、飞灰和由两者混合物改性的3种物质作为吸附剂吸附单质汞的实验研究。实验结果表明,Ca(OH)2吸附Hg0效果较差,SO2的存在对Ca(OH)2吸附Hg0有促进作用;经改性的普通高活性钙基吸附剂对Hg0吸附效果比消石灰稍强,SO2的存在促进了普通高活性钙基吸附剂对Hg0的吸附;有添加剂的高活性钙基吸附剂对Hg0的吸附效率比普通高活性钙基吸附剂增加约30%,当有SO2存在时,有添加剂的高活性钙基吸附剂对Hg0的吸附效率略低,而穿透时间延长。利用改性钙基吸附剂可以实现烟气中SO2和Hg0以相对较低的成本同时脱除。     

载溴高硫石油焦活性炭脱汞实验研究

以石化工业副产物高硫石油焦制备的活性炭为脱汞吸附剂,对其进行NH4Br溶液浸渍改性成为载溴富硫活性炭。采用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(scanning electron microscopy/X-ray energy dispersive spectroscope,SEM/EDS)等方法对吸附剂进行孔隙结构和微观形貌表征。分别在固定床反应器和管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究。与煤制活性炭相比,高硫石油焦活性炭具有更高的汞吸附能力,经过质量分数为1%的NH4Br溶液改性后,石油焦活性炭固定床120 min内汞脱除率接近100%;在120℃、2 s停留时间、碳汞比约为90 000条件下,喷射脱汞效率亦超过90%。实验结果表明,溴化铵改性高硫石油焦活性炭可作为燃煤电厂烟气喷射脱汞的高效吸附剂。     

卤化钾改性Mn-Co-Fe尖晶石脱除气相Hg0的性能研究

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比及分布、比表面积及总孔容积、晶相结构和比饱和磁化特性。并通过固定床探究了卤化钾种类、KI负载量、吸附温度和入口汞浓度对模拟燃煤烟气中汞脱除性能的影响。最后,通过动力学模拟、XPS表征和程序升温脱附实验研究了吸附剂对汞脱除的控制步骤、机制以及汞在吸附剂表面的存在形态。研究结果表明：在相同实验条件下,0.10KX@MCFS对汞的平均脱除效率KI(92.84%)>KBr(88.39%)>KCl(86.61%)。此外,增加KI的负载量、吸附温度和入口汞浓度在一定程度上能够促进改性MCFS的脱汞性能。虽然KI的负载导致了MCFS的磁性能下降,但综合分析得出：0.10KI@MCFS具有一个相对优异的汞脱除性能和饱和磁化强度值(34.0 emu/g)。因此,该研究的这一发现对汞污染排放控制和吸附剂磁回收的实践研究具有重要的参...     

燃煤烟气中脱汞吸附剂的性能实验研究

利用制备的壳聚糖吸附剂在一维煤粉炉进行烟气除汞实验,实验发现：壳聚糖类吸附剂可以有效脱除燃煤烟气中的汞,最高效率可达到96％;并利用红外光谱分析了其微观结构,揭示了壳聚糖类吸附剂吸附螯舍痕量重金属汞汞机理为4个游离氨基螯合1个汞或2个游离氨基和2个羟基协同螯合一个汞。其中氨基是主要反应活性基。     

0.3MW(th)CFB锅炉烟道喷射生物质活性炭脱汞试验研究

活性炭喷射(activated carbon injection,ACI)是燃煤电厂烟气高效脱汞技术。采用1%NH_4Br溶液对稻壳活性炭浸渍改性,制备NH_4Br改性稻壳活性炭(Br-RHC)脱汞吸附剂。利用比表面积分析仪(Brunauer-Emmet-Teller,BET)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)等表征手段对吸附剂的理化性质进行了表征。在0.3MW(th)燃煤循环流化床锅炉中试装置上,进行了改性稻壳活性炭吸附剂烟气喷射脱汞试验研究。结果表明:吸附剂改性后的比表面积、微孔容积与总孔容积均有一定程度的增加;改性后吸附剂孔隙结构发达,石墨化程度较高,NH_4Br以非晶体形态担载在吸附剂表面。喷射脱汞效率随着喷射量的增大先增加后稳定,在碳汞比为16000时脱汞效率为79.44%。喷射脱汞效率随着喷射温度的升高而升高,由142℃的57.74%升高为200oC的79.48%。烟气中SO_2对喷射脱汞效率有抑制作用,NO对喷射脱汞效率有促进作用。汞排放浓度为0.35mg/m~3,污染物控制装置(air pollution control devices,APCDs)对烟气中Hg~0、Hg~(2+)与Hg~p的协同脱除率分别为98.83%、88.00%与100%。     

煅烧温度对MnOx-CoOy/TiO2吸附剂结构及脱汞活性的影响

以沉积?沉淀法制备的MnOx-CoOy/TiO2(MCT)为吸附剂,在固定床实验台架上研究了制备过程中煅烧温度(200-800℃)对MCT脱除单质汞(Hg0)的影响;采用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(TPR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了吸附剂的理化特征。研究表明,MCT吸附剂的脱汞效率与煅烧温度密切相关,400℃煅烧时,吸附剂的脱汞效率最高。吸附剂的煅烧过程包含吸附态水的蒸发、锰钴碳酸盐或氢氧化物的分解、MnOx和 CoOy的形成及MnOx、CoOy和TiO2晶相的转变。随着煅烧温度的增加, MCT 吸附剂的比表面积和总孔容积逐渐减小,平均孔径逐渐变大,且吸附剂发生团聚,颗粒尺寸增大;MnO2和Co3O4向Mn2O3和CoO的转变,吸附态氧含量的降低,致使吸附剂的脱汞活性下降。     

烟气脱汞技术研究进展

烟气脱汞技术包括吸附剂法、化学氧化法和利用现有设备与技术控制汞排放法3种.吸附剂法是目前最成熟的一种烟气脱汞技术,常用的脱汞吸附剂有活性炭类吸附剂、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂以及各种新型吸附剂;化学氧化法主要包括光催化氧化、金属及金属氧化物催化氧化和选择性催化还原法等,是利用氧化剂或催化剂将烟气中的Hg0氧化成Hg2+后,再进行脱除;利用现有的袋式除尘设备能除去烟气中的Hgp,静电除尘器不但能除去Hgp,还能有效氧化吸附Hg0;湿法脱硫技术可去除Hg2+.     

燃煤电厂脱汞吸附剂的研究和应用

为控制燃煤电厂尾气中汞的排放,介绍了当前用于汞脱除技术的各种吸附剂——活性炭、飞灰、钙吸附剂和TiO2的特点及研究应用情况,并以美国雅宝公司和日本日立公司的燃煤电厂烟气脱汞试验为例,介绍了燃煤电厂烟气脱汞技术在国外的的研究和应用情况。     

溶剂热还原法制备的镍纳米颗粒

以乙二胺作溶剂,在聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,用KBH4还原NiCl2制备镍纳米颗粒。反应温度为160℃,反应时间为10h。X射线粉末衍射(XRD)结果显示,产物为单相的面心立方晶镍。透射电子显微镜(TEM)结果显示,产物为尺寸均匀的球形颗粒,颗粒直径在30~50nm,颗粒分布均匀,表面光洁。镍纳米微粉的矫顽力为9.89kA/m。     

碱性吸附剂脱除SO3技术在大型燃煤机组中的应用

为解决燃煤机组空气预热器（简称空预器）堵塞、烟道腐蚀、硫酸氢铵粘结除尘设备、烟囱蓝羽等问题,应对未来严格的SO₃排放标准,研究了碱性吸附剂脱除SO₃技术。对比了碱性吸附剂干粉注射系统与浆液注射系统的技术特征;研究了不同碱性吸附剂的适用范围及其在中国的资源储量和价格;以燃煤硫分1%的600 MW机组为例,分析了吸附剂注射系统的技术经济性。结果表明：碱性吸附剂注射技术是解决SO₃污染及相关问题的有效方法;不同吸附剂在适合的位置注射均能满足SO₃脱除率的要求,注射位置和经济性是影响技术路线确定的关键;浆液注射系统年运行费用约为干粉注射系统的2.9倍;在中国应用的干粉注射系统推荐采用Ca（OH）₂或MgO等吸附剂,Ca（OH）₂注射位置可选择空预器进出口,MgO注射位置以SCR装置进出口为主。     

蒸汽活化改善中温烟气脱硫的机理

用蒸汽处理用于中温烟气脱硫的失去反应活性的脱硫剂可以显著提高钙利用率和脱硫效率。为了探明蒸汽活化机理，借助于成分分析和表观形貌检测，分析了蒸汽处理后的脱硫剂理化特性的变化，用CaO迁移的新观点揭示了中温蒸汽活化提高脱硫剂固硫能力的机理，经过蒸汽活化后，乏脱硫剂颗粒除了发生破碎外，其内部未反应的CaO会与蒸汽水合成Ca(OH）2，继而在体积膨胀作用下迁移到颗粒表面，并在分解温度以下还原和与SO2发生反应，迁移过程还改变了颗粒表层的孔隙结构，改善了SO2与CaO扩散，接触和反应。     

国华三河电厂飞灰基改性吸附剂脱汞技术研究

为了实现高效绿色发电、减少汞污染的排放,按照国家环保部《关于开展燃煤电厂大气汞污染控制试点工作的通知》要求,国华三河电厂在汞污染物排放浓度测试基础上,开展飞灰基吸附剂喷射脱汞技术试验。通过试验,验证飞灰基吸附剂喷射脱汞技术是可行的,是一种高效脱汞技术,能够在现有环保设施（脱硫、脱硝、除尘）联合脱汞基础上进一步降低烟气中汞排放浓度30%~50%,使综合脱除效率可达75%~90%,烟气中汞气体排放浓度远低于国家标准值,具有推广应用价值。     

燃煤锅炉烟气活性炭吸附脱汞技术研究

针对近年来的燃煤烟气汞污染控制技术的发展现状,文章综述了活性炭吸附脱汞技术的最新研究进展,介绍了活性炭吸附、改性活性炭吸附及活性炭纤维吸附脱汞技术,指出了活性炭脱汞技术存在的问题及活性炭的脱附再生,从降低成本,减少二次污染,多种方法联合应用及污染物一体化控制等方面指出了活性炭脱汞技术的未来研究方向。     

汞吸附过程的试验研究和数学模型

在固定床试验台上,以汞渗透管和其它主要气体成分模拟烟气条件,采用活性炭和飞灰对汞的吸附过程进行了试验研究。结果表明:随Hg0入口含量的增加,活性炭、飞灰的吸附量增加,初始吸附量与Hg0的含量成正比例增加;吸附反应温度升高,活性炭、飞灰的吸附能力降低,这主要是由物理吸附的机理决定的。颗粒物理特性的差异成为飞灰与活性炭的吸附能力之差距的原因之一。另外,针对固定床吸附过程,建立了由质量平衡、传质过程以及吸附剂表面反应过程等综合决定的吸附动力学模型。模拟值与试验结果较吻合,因此该模型可用于某些待定影响因素的预测计算。     

燃煤电厂烟气汞减排技术研究与实践

为掌握燃煤电厂烟气汞排放的控制技术,三河电厂在300 MW燃煤机组上开展了烟气汞减排技术的研究,开展炉前煤中添加溴化钙脱汞、静电除尘器前喷射活性炭脱汞、溴化钙添加与普通活性炭协同脱汞和静电除尘器前喷射改性飞灰脱汞等4种脱汞技术研究。研究结果显示,各种脱汞技术都有较好的脱汞效率;入炉煤添加溴化钙脱汞效率达到77.5%,运行费用最低;静电除尘器前喷射溴化活性炭脱汞技术脱汞效率可达到92.6%,运行成本最高。     

改性壳聚糖性能表征及脱除烟气中Hg0的实验研究

采用VM3000在线测汞仪(CEMS)和Ontario Hydro (OH)方法作为检测手段,在固定床实验台架上,以壳聚糖(chitosan,CTS)和改性壳聚糖(modified chitosan,MCTS)为吸附剂,进行脱Hg0实验研究。同时采用比表面积分析仪(ASAP2020)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等分析仪对吸附剂进行了详细表征。发现氨基和羟基可能与HCl分子和Cu离子发生反应,形成了壳聚糖盐酸盐和铜模板壳聚糖螯合物。改性后的吸附剂上形成了C-Cl键,而且铜模板型壳聚糖(Cu-CTS)因铜离子空缺而拥有记忆功能,可吸附与铜离子半径大小相当的金属离子或分子,大大提高了其对Hg0和Hg2+的吸附效率。实验结果表明：未经任何处理的CTS原粉不吸附Hg0,经过改性后的CTS能够氧化Hg0并吸附Hg0和Hg2+,盐酸溶胀型铜模板CTS吸附剂脱汞效果尤为明显。