茶梗基生物炭联合去除NO和气态单质汞的研究
发布时间：2020-12-12 16:25
我国作为煤炭大国,燃煤发电一直占主导地位,燃煤烟气中的氮氧化物（NOx）和气态单质汞（Hg0）对环境、生态和动植物都有较大的危害。NOx和Hg0的减排已成为当前研究的热点。云南作为茶叶大省,在茶叶采摘和制茶过程中会生成副产物废弃茶梗,挑拣出来的茶梗被随意丢弃,形成固废污染环境并造成资源的浪费。本次研究利用废弃茶梗,采用浸渍法制备新型、廉价、过渡金属氧化物负载的生物炭吸附催化剂,以联合去除一氧化氮（NO）和Hg0为目的,探究其脱除效果与吸附催化反应机理,实现污染物的联合脱除。并对生物质原料和生物炭进行多种物理化学表征,对单质汞的吸附进行了动力学和热力学拟合,确定了联合脱除机理,并得出以下结论:（1）未改性及硝酸改性的生物炭去除效果不佳,需要浸渍处理。通过单独的NO去除实验确定最佳的浸渍比为4%二氧化铈（CeO2）/4%氧化铜（CuO）和4%CeO2/4%二氧化锰（MnO2）,随后在100℃-300℃的温度范围内进行...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验技术路线图
但是其也有几点需要改进的缺点， 是低温和较低的煤炭能量的利用率降低，飞灰和 CO 含量增多，在水蒸汽的作用水冷管壁，二是降低燃烧温度同时会降低锅炉的燃烧稳定性。气脱硝技术氮燃烧技术不能达到国家氮氧化物排放标准的情况下，需要进行从而进 步达到要求，而随着新国标的执行，排放标准愈加严格发展也日趋完善。烟气脱硝技术主要包括 SCR、选择性非催化还R 联合脱除。SCR法是现阶段燃煤电厂应用较多的方法。在 SCR 催化剂和 300℃-，烟气中的氮氧化物选择性的与还原剂 NH3（或者是烃类气体）发的 N2和水（H2O）。Engelhard 公司 1957 年发明，日本率先在 1CR 催化剂，并成功实现商业运营。主要脱硝原理如下图 2.1 所示
图 2.2 电厂烟气处理流程Fig.2.2 Treatment process of flue gas in power plants除了在电除尘器之前注入活性炭粉末吸附单质汞以外，现阶段电厂有很多污染物联合去除的方法，有的已经达成了商业化的应用，以下逐 介绍。2.3.1 SCR+WFGD 联合控制电厂的空气污染控制设备（SCR、ESP、WFGD）如图 2.2 所示。虽然 SCR 催化剂对单质汞基本不吸附，但在前文中有提到，烟气在经过 SCR 装置后，Hg0浓度下降，Hg2+浓度增高（越高越有利于被 WFGD 去除），说明在 SCR 内发生了汞单质的氧化，而 SCR 催化剂对汞的氧化主要有 2 种方法[39]， 是催化剂将氯化氢（HCl）氧化成氯气（Cl2），Cl2中活性氯原子将 Hg0氧化成 HgCl2，二是 Hg0首先被 SCR 催化剂吸附在表面，催化作用下形成氧化汞（HgO），随后与 HCl 反应生成 HgCl2。而Hg2+有较强的水溶性，除了被 ESP 捕获 部分以外，湿法烟气脱硫装置可以吸收被SCR 氧化的汞，达到污染物的联合去除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低氮燃烧技术在燃煤锅炉上的应用[J]. 寇文博. 石油石化绿色低碳. 2016(06)
[2]燃煤烟气氮氧化物控制技术研究进展与分析[J]. 吴升潇,杨会民,张健. 煤炭加工与综合利用. 2016(06)
[3]通过茶梗深加工 提高茶叶附加值[J]. 谢伟清,何鹏飞. 农业科技与信息. 2016(08)
[4]Mn-Co/MCM-41吸附剂表征及脱除烟气中单质汞研究[J]. 张安超,张洪良,宋军,盛伟,郑雯雯. 中国环境科学. 2015(05)
[5]吸附法去除电厂汞的研究进展[J]. 王立坤. 当代化工. 2014(02)
[6]中国及世界一次能源消费结构现状分析[J]. 刘磊,金晶,赵庆庆,张盈文,刘娓. 能源研究与信息. 2014(01)
[7]中国燃煤电厂汞排放规律[J]. 殷立宝,禚玉群,徐齐胜,朱振武,杜雯,安忠义. 中国电机工程学报. 2013(29)
[8]燃煤电厂汞排放及其控制技术研究[J]. 陈其颢,朱林,王可辉. 电力科技与环保. 2013(03)
[9]火电企业氮氧化物排放现状与控制技术探讨[J]. 赵亚琳,陈满诚. 知识经济. 2013(11)
[10]火电厂氮氧化物控制技术探讨[J]. 秦胜,张剑,田莉雅. 能源环境保护. 2012(04)
博士论文
[1]矿物吸附剂对燃煤烟气中汞的脱除机制的研究[D]. 丁峰.华中科技大学 2012
本文编号：2912905
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验技术路线图
但是其也有几点需要改进的缺点， 是低温和较低的煤炭能量的利用率降低，飞灰和 CO 含量增多，在水蒸汽的作用水冷管壁，二是降低燃烧温度同时会降低锅炉的燃烧稳定性。气脱硝技术氮燃烧技术不能达到国家氮氧化物排放标准的情况下，需要进行从而进 步达到要求，而随着新国标的执行，排放标准愈加严格发展也日趋完善。烟气脱硝技术主要包括 SCR、选择性非催化还R 联合脱除。SCR法是现阶段燃煤电厂应用较多的方法。在 SCR 催化剂和 300℃-，烟气中的氮氧化物选择性的与还原剂 NH3（或者是烃类气体）发的 N2和水（H2O）。Engelhard 公司 1957 年发明，日本率先在 1CR 催化剂，并成功实现商业运营。主要脱硝原理如下图 2.1 所示
图 2.2 电厂烟气处理流程Fig.2.2 Treatment process of flue gas in power plants除了在电除尘器之前注入活性炭粉末吸附单质汞以外，现阶段电厂有很多污染物联合去除的方法，有的已经达成了商业化的应用，以下逐 介绍。2.3.1 SCR+WFGD 联合控制电厂的空气污染控制设备（SCR、ESP、WFGD）如图 2.2 所示。虽然 SCR 催化剂对单质汞基本不吸附，但在前文中有提到，烟气在经过 SCR 装置后，Hg0浓度下降，Hg2+浓度增高（越高越有利于被 WFGD 去除），说明在 SCR 内发生了汞单质的氧化，而 SCR 催化剂对汞的氧化主要有 2 种方法[39]， 是催化剂将氯化氢（HCl）氧化成氯气（Cl2），Cl2中活性氯原子将 Hg0氧化成 HgCl2，二是 Hg0首先被 SCR 催化剂吸附在表面，催化作用下形成氧化汞（HgO），随后与 HCl 反应生成 HgCl2。而Hg2+有较强的水溶性，除了被 ESP 捕获 部分以外，湿法烟气脱硫装置可以吸收被SCR 氧化的汞，达到污染物的联合去除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低氮燃烧技术在燃煤锅炉上的应用[J]. 寇文博. 石油石化绿色低碳. 2016(06)
[2]燃煤烟气氮氧化物控制技术研究进展与分析[J]. 吴升潇,杨会民,张健. 煤炭加工与综合利用. 2016(06)
[3]通过茶梗深加工 提高茶叶附加值[J]. 谢伟清,何鹏飞. 农业科技与信息. 2016(08)
[4]Mn-Co/MCM-41吸附剂表征及脱除烟气中单质汞研究[J]. 张安超,张洪良,宋军,盛伟,郑雯雯. 中国环境科学. 2015(05)
[5]吸附法去除电厂汞的研究进展[J]. 王立坤. 当代化工. 2014(02)
[6]中国及世界一次能源消费结构现状分析[J]. 刘磊,金晶,赵庆庆,张盈文,刘娓. 能源研究与信息. 2014(01)
[7]中国燃煤电厂汞排放规律[J]. 殷立宝,禚玉群,徐齐胜,朱振武,杜雯,安忠义. 中国电机工程学报. 2013(29)
[8]燃煤电厂汞排放及其控制技术研究[J]. 陈其颢,朱林,王可辉. 电力科技与环保. 2013(03)
[9]火电企业氮氧化物排放现状与控制技术探讨[J]. 赵亚琳,陈满诚. 知识经济. 2013(11)
[10]火电厂氮氧化物控制技术探讨[J]. 秦胜,张剑,田莉雅. 能源环境保护. 2012(04)
博士论文
[1]矿物吸附剂对燃煤烟气中汞的脱除机制的研究[D]. 丁峰.华中科技大学 2012
本文编号：2912905
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