【摘 要】
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汞是煤中包含的一种痕量元素,它已经被确认是对人体健康和环境有害的物质。现阶段,煤是中国的主要能源物质,燃煤电厂每年向大气中排放大量的汞,所以控制燃煤电厂汞排放的研究已经
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汞是煤中包含的一种痕量元素,它已经被确认是对人体健康和环境有害的物质。现阶段,煤是中国的主要能源物质,燃煤电厂每年向大气中排放大量的汞,所以控制燃煤电厂汞排放的研究已经成为一个热点课题。在众多的脱汞技术当中,吸附剂表现出对单质汞还是氧化态的汞都有很好脱除潜力,然而活性炭吸附剂高昂的成本限制了其应用发展,因此有必要寻找新型高效、经济的脱汞吸附剂。 本文中采用KBr和KI改性粘土(KBr-clays和KI-clays)对模拟烟气中的单质汞进行吸附脱除研究,并采用比表面积测定BET、扫描电镜SEM、傅里叶红外FTIR等技术手段对改性后的粘土样品进行表征,考察KBr、KI的负载量、吸附反应温度、烟气的组分(O2、SO2、H2O)等因素对汞的脱除效率的影响。准二级动力学模型也被用来研究脱汞过程的作用机制。实验结果显示,改性后的粘土对烟气中单质汞的脱除能力增强了,并且发现在同样的实验条件下KI-clays的脱汞能力优于KBr-clays,增加KBr、KI的负载量、提高吸附反应温度能显著提高KBr-clays和KI-clays的脱汞效率,这说明改性粘土对烟气中的单质汞的脱除主要是依靠化学吸附作用,模拟烟气中O2和低浓度SO2的存在能促进改性粘土吸附材料对汞的脱除作用,然而烟气中存在的水蒸气显著地抑制了汞的吸附,在KI-clays表面上KI与O2反应生成I2是KI-clays化学吸附脱汞的关键步骤,在实验条件下,KBr-clays表面KBr和O2难以反应生成Br2导致KBr-clays对汞的脱除能力不如KI-clays。准二级动力学模型能很好的模拟KBr-clays和KI-clays对汞的吸附过程。模拟的结果显示KI-clays比KBr-clays有更高的初始吸附速率和更大的平衡吸附量,这说明在同样的实验条件下,改性后的粘土KI-clays比KBr-clays有着更强的脱汞能力。
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