改性吸附剂吸附燃煤电厂烟气中汞的形态转化研究

发布时间：2017-11-28 22:01

  本文关键词：改性吸附剂吸附燃煤电厂烟气中汞的形态转化研究

  更多相关文章： 汞 改性飞灰 热分解 汞形态 吸附机理

【摘要】：汞及其化合物,具有高度的生物富集性和毒性,将对人类和生态系统造成非常严重危害。燃煤电站作为我国最大的人为汞污染排放源,在燃煤电站中使用有效的汞排放控制措施势在必行。目前,燃煤电站烟气汞排放控制的主要思路之一是通过喷射吸附剂对烟气中汞进行吸附固化并富集。燃煤飞灰因其对烟气中的汞具有吸附作用,且价格廉价,已被国内外学者展开了广泛的研究。但对于飞灰吸附剂表面的汞化合物种类和存在比例较少涉及。目前对于在燃煤电厂喷射改性飞灰吸附剂进行汞吸附脱除时所发生的化学反应机理还不是很清楚。本文主要以此为主要研究目的,根据不同汞化合物的热解释放温度的不同,利用程序升温热解释放的方法对样品中的汞化合物种类进行鉴别,确定不同样品表面汞化合物的种类,从而深入了解汞氧化吸附机理,推测在燃煤电站喷射改性飞灰吸附剂进行汞吸附脱除时所发生的化学反应机理。本文首先利用自主设计的汞化合物热解释放平台针对比较常见,且燃煤电站飞灰中一般可能存在的汞化合物进行程序升温热解研究。结果表明：以热处理过的某电站飞灰为基质时,这几种汞化合物的热解释放特性与其本质释放特性存在一定的差异。对比同一种汞化合物的不同添加方式,了解不同的添加方式对其热解释放特性产生的影响,从而确定能最好的反映样品表面汞化合物与其结合形式,为下一章的样品分析做基础。针对某一燃煤电站的粉煤灰等固体样品进行分析,对该电站进行汞质量平衡计算,了解燃煤电站中各设备环节对烟气中汞的脱除。经过汞质量平衡计算可知：燃煤电站煤燃烧过程中所产生的汞主要由排空烟气的汞、脱硫产物石膏中的汞和飞灰中的汞三部分组成,且排空烟气中的汞所占比例为45%。并对所取固体样品进行热解分析,推测其汞化合物的种类,从而探索燃煤电站中汞的整个迁移转化过程。燃煤电站飞灰中的汞化合物可能是HgCl2HgS和HgO。燃煤电站湿法脱硫产物石膏中汞化合物可能是Hg2Cl2、HgCl2、HgS、Hg2SO4和HgO。本文利用携带床反应器来模拟电站烟道,其相比于固定床能够反映飞灰喷射和其与烟气的两相流动特性,可以更好的模拟实际电站烟道中汞吸附过程。以HBr改性的某电站飞灰为研究对象,在携带床中研究HBr改性飞灰对烟气中元素Hg的吸附机理。研究结果表明：HBr改性后的飞灰吸附剂的汞吸附效果较改性前得到了明显的增强；HBr改性飞灰在携带床中所吸附的汞主要是以HgBr2和HgO两种汞化合物形式存在；由于反应时间较长和比表面积较大,HBr改性细灰对烟气中元素Hg的吸附量比粗灰的吸附量大,但其汞吸附机理和HBr改性飞灰基本一致。同时也研究了NO对携带床中HBr改性飞灰汞吸附机理的影响。研究表明：烟气中加入NO后,HBr改性飞灰的汞吸附效果得到明显提高,随着烟气中NO含量的增加,其汞吸附效率越高；烟气汞浓度变化率呈现递增趋势。且随着烟气中NO含量的增加,飞灰中汞含量也越高。HBr改性飞灰在携带床中所吸附的汞主要是以HgBr2和HgO两种汞化合物形式存在；NO对改性飞灰汞吸附的促进作用主要是促进了HgBr2的生成,HBr与NO2反应生成Br的反应HBr+NO2→HONO+Br可能是其关键步骤。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 赵毅;张钧钧;唐舒;韩颖慧;;燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展[J];电力科技与环保;2010年06期

2 黄汝锦,庄峙厦,魏金锋,张淑琼,沈金灿,王小如;固体热解塞曼原子吸收光谱法用于中药和生物样品中痕量汞的快速测定[J];光谱学与光谱分析;2005年10期

3 王雄;黄志明;罗贤勇;;美国燃煤电厂汞排放控制研究[J];中国城市经济;2010年09期

4 刘迎晖,郑楚光,游小清,邱建荣;氯元素对烟气中汞的形态和分布的影响[J];环境科学学报;2001年01期

5 冯新斌;仇广乐;付学吾;何天容;李平;王少锋;;环境汞污染[J];化学进展;2009年Z1期

6 DIAZ-SOMOANO Mercedes;MARTINEZ-TARAZONA M. Rosa;;Study on mechanism of mercury oxidation by fly ash from coal combustion[J];Chinese Science Bulletin;2010年02期

7 张云鹏;王建成;吕学勇;韩丽娜;常丽萍;;煤转化过程中汞的释放及其脱除[J];煤化工;2010年06期

8 赵雪莲;郭兴明;李童颜;李玉平;张e，

本文编号：1235110