改性竹炭基吸附剂脱汞的实验及机理研究
发布时间：2021-03-28 21:15
能源与环境是制约人类社会发展的关键问题,以煤为主的能源结构在未来几十年不会改变,煤在燃烧过程中向环境排放了大量的汞。汞由于其生物累积性和易挥发等特性对人类造成巨大的毒害,已引起世界范围内的关注。美国等发达国家已将燃煤火电厂的汞排放控制列入法规强制执行,中国已经成为世界上最大的汞排放国,加强对燃煤污染物汞的控制研究是十分必要的。本文总结了国内外燃煤污染物汞的排放控制方法,着重叙述了燃烧后烟气中的汞脱除方法；系统综述了竹炭的来源、制备方法、竹炭的性质以及竹炭的应用现状。活性炭除汞被证明是一种有效的汞脱除方法,但是存在材料成本高的限制,寻求新型的汞吸附剂是一个研究热点,本文提出采用生物质竹炭用于燃煤烟气中单质汞脱除的新思路。为了研究竹炭的物理化学特性,采用元素分析、傅里叶变换红外（FTIR）、比表面积及孔径分布分析、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试手段对竹炭进行了表征测试。在小型燃煤烟气汞脱除实验台上和模拟烟气气氛下研究了低温下竹炭对汞吸附性能,重点考察了粒度、W/F（吸附剂用量/气体流量）、初始汞浓度、吸附温度、氧气浓度、HCl对竹炭脱汞的影响。为了得到廉价高效的脱汞吸附剂...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 国内外的能源利用与环境现状
1.2 汞的来源、迁徙规律和危害
1.3 国内外的汞排放控制现状
1.4 竹炭的应用及改性研究进展
1.5 汞脱除的动力学及量子化学研究进展
1.6 本文的研究内容和意义
2 原始竹炭的脱汞性能研究
2.1 引言
2.2 实验装置与实验方法
2.3 样品表征分析
2.4 竹炭的脱汞性能研究
2.5 本章小结
3 氧化改性竹炭的脱汞实验研究
3.1 引言
3.2 实验装置与实验方法
3.3 吸附剂的制备及表征
3.4 氧化改性竹炭的物理化学特性
3.5 氧化改性竹炭的脱汞性能研究与机理探讨
3.6 含氧官能团的量子化学计算
3.7 本章小结
4 卤素改性竹炭的脱汞性能研究
4.1 引言
4.2 实验装置与方法
4.3 卤素改性吸附剂的制备
4.4 卤素改性吸附剂的表征
4.5 卤素改性竹炭的表征和脱汞实验结果
4.6 本章小结
5 竹炭基吸附剂非均相脱除汞的机理研究
5.1 引言
5.2 竹炭基吸附剂非均相脱汞的实验研究
5.3 竹炭基吸附剂脱汞的数学建模和动力学计算
5.4 载汞竹炭基吸附剂的汞脱附动力学研究
5.5 本章小结
6 全文总结与建议
6.1 全文总结
6.2 进一步工作展望和建议
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的论文及专利
附录2 攻读博士学位期间受到的奖励
附录3 攻读博士学位期间参与的项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]液溴改性非碳基吸附剂对单质汞吸附的实验研究[J]. 郑全梅,骆骏,罗光前,马晶晶,徐明厚,姚洪. 工程热物理学报. 2010(12)
[2]活性炭及氯改性活性炭吸附单质汞的机制研究[J]. 赵鹏飞,郭欣,郑楚光. 中国电机工程学报. 2010(23)
[3]非碳基改性吸附剂汞脱除性能实验研究[J]. 张亮,禚玉群,杜雯,陶叶,陈昌和,徐旭常. 中国电机工程学报. 2010(17)
[4]纳米TiO2-活性炭的制备及光催化脱汞初探[J]. 杨珊,张军营,赵永椿,余琛,张凯. 工程热物理学报. 2010(02)
[5]天然矿物材料吸附剂脱除烟气中单质汞的实验研究[J]. 丁峰,张军营,赵永椿,郑楚光. 中国电机工程学报. 2009(35)
[6]改性活性炭的制备及其对气态汞的吸附研究[J]. 罗锦英,罗津晶. 炭素技术. 2009(05)
[7]竹炭吸附性能及其利用研究进展[J]. 刘焕荣,江泽慧,任海青,刘君良. 竹子研究汇刊. 2009(02)
[8]环境汞污染[J]. 冯新斌,仇广乐,付学吾,何天容,李平,王少锋. 化学进展. 2009(Z1)
[9]竹炭对水相中镉（Ⅱ）的吸附行为及机理[J]. 张启伟,王桂仙. 沈阳化工学院学报. 2009(01)
[10]美国燃煤火力发电厂汞控制技术的发展及现状[J]. 刘昕,蒋勇. 高科技与产业化. 2009(03)
博士论文
[1]控制烟气汞排放的钴锰系列吸附剂研究[D]. 梅志坚.上海交通大学 2008
[2]煤中汞的环境地球化学研究[D]. 郑刘根.中国科学技术大学 2008
[3]蛋白质与羟基磷灰石表面的相互作用机理研究[D]. 董秀丽.浙江大学 2008
[4]共轭碳材料与锂的相互作用及氢吸附的从头算研究[D]. 赵艳玲.东北师范大学 2005
硕士论文
[1]竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究[D]. 白翔.北京化工大学 2008
本文编号：3106255
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 国内外的能源利用与环境现状
1.2 汞的来源、迁徙规律和危害
1.3 国内外的汞排放控制现状
1.4 竹炭的应用及改性研究进展
1.5 汞脱除的动力学及量子化学研究进展
1.6 本文的研究内容和意义
2 原始竹炭的脱汞性能研究
2.1 引言
2.2 实验装置与实验方法
2.3 样品表征分析
2.4 竹炭的脱汞性能研究
2.5 本章小结
3 氧化改性竹炭的脱汞实验研究
3.1 引言
3.2 实验装置与实验方法
3.3 吸附剂的制备及表征
3.4 氧化改性竹炭的物理化学特性
3.5 氧化改性竹炭的脱汞性能研究与机理探讨
3.6 含氧官能团的量子化学计算
3.7 本章小结
4 卤素改性竹炭的脱汞性能研究
4.1 引言
4.2 实验装置与方法
4.3 卤素改性吸附剂的制备
4.4 卤素改性吸附剂的表征
4.5 卤素改性竹炭的表征和脱汞实验结果
4.6 本章小结
5 竹炭基吸附剂非均相脱除汞的机理研究
5.1 引言
5.2 竹炭基吸附剂非均相脱汞的实验研究
5.3 竹炭基吸附剂脱汞的数学建模和动力学计算
5.4 载汞竹炭基吸附剂的汞脱附动力学研究
5.5 本章小结
6 全文总结与建议
6.1 全文总结
6.2 进一步工作展望和建议
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的论文及专利
附录2 攻读博士学位期间受到的奖励
附录3 攻读博士学位期间参与的项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]液溴改性非碳基吸附剂对单质汞吸附的实验研究[J]. 郑全梅,骆骏,罗光前,马晶晶,徐明厚,姚洪. 工程热物理学报. 2010(12)
[2]活性炭及氯改性活性炭吸附单质汞的机制研究[J]. 赵鹏飞,郭欣,郑楚光. 中国电机工程学报. 2010(23)
[3]非碳基改性吸附剂汞脱除性能实验研究[J]. 张亮,禚玉群,杜雯,陶叶,陈昌和,徐旭常. 中国电机工程学报. 2010(17)
[4]纳米TiO2-活性炭的制备及光催化脱汞初探[J]. 杨珊,张军营,赵永椿,余琛,张凯. 工程热物理学报. 2010(02)
[5]天然矿物材料吸附剂脱除烟气中单质汞的实验研究[J]. 丁峰,张军营,赵永椿,郑楚光. 中国电机工程学报. 2009(35)
[6]改性活性炭的制备及其对气态汞的吸附研究[J]. 罗锦英,罗津晶. 炭素技术. 2009(05)
[7]竹炭吸附性能及其利用研究进展[J]. 刘焕荣,江泽慧,任海青,刘君良. 竹子研究汇刊. 2009(02)
[8]环境汞污染[J]. 冯新斌,仇广乐,付学吾,何天容,李平,王少锋. 化学进展. 2009(Z1)
[9]竹炭对水相中镉（Ⅱ）的吸附行为及机理[J]. 张启伟,王桂仙. 沈阳化工学院学报. 2009(01)
[10]美国燃煤火力发电厂汞控制技术的发展及现状[J]. 刘昕,蒋勇. 高科技与产业化. 2009(03)
博士论文
[1]控制烟气汞排放的钴锰系列吸附剂研究[D]. 梅志坚.上海交通大学 2008
[2]煤中汞的环境地球化学研究[D]. 郑刘根.中国科学技术大学 2008
[3]蛋白质与羟基磷灰石表面的相互作用机理研究[D]. 董秀丽.浙江大学 2008
[4]共轭碳材料与锂的相互作用及氢吸附的从头算研究[D]. 赵艳玲.东北师范大学 2005
硕士论文
[1]竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究[D]. 白翔.北京化工大学 2008
本文编号：3106255
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