气相零价汞催化氧化及二阶汞液相吸收、还原过程研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qqw2020843
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
汞因其具有持久性、生物累积性和神经毒害作用,目前已经引起了较为广泛的关注。燃煤电厂是大气中主要的汞污染源,并且主要是以零价汞的形式排放,难以被现有除尘及脱硫装置捕集。现有ACI注入法脱汞技术因其较高的操作成本以及对飞灰品质的影响,不利于大规模工业应用。而利用氧化态汞的高溶解度,将零价汞氧化为二价汞,从而提高汞液相溶解能力并与湿法吸收技术相结合,开发基于湿法脱硫工艺的气相氧化-液相吸收联合脱硫脱汞技术将提供一种经济可行的技术途径。因此,本文针对汞的气相氧化结合液相吸收的汞控制技术,进行了系统研究。   首先,基于实验室现有钛基催化剂制备技术,考察了利用溶胶凝胶法制备的不同金属掺杂催化剂汞催化氧化性能。通过筛选和优化,制备了一种在150-300℃温窗下氧化效率能达到100%的钴掺杂催化剂。此外,利用XRD、XPS、TEM和TPR等表征手段对催化剂进行了表征。确定催化剂主活性相为Co3O4。通过研究HCl和O2在催化反应中的作用,提出了修正的Mars-Maessen模型,明确了HC1和O2在反应中的历程及对汞氧化的作用。   其次,在模拟烟气二价汞吸收实验装置上对钙基湿法、双碱法和氧化镁法脱硫系统的脱汞性能进行了研究,考察了主要气相、液相条件和液相离子对脱汞性能的影响。研究结果显示:三种脱硫系统均显示出了较高的二价汞吸收性能,但汞还原现象也很明显。在吸收液pH值为4.5-5.5之间时,钙基系统中有将近70%汞被还原,而双碱法和氧化镁法也有近30%的还原量。提高吸收液硫酸根离子和氯离子浓度能明显抑制汞的还原。镁离子在钙基脱硫系统和双碱法中显示了不同的汞还原影响作用。NO和O2可以提高系统的脱汞效果,而二氧化硫则不利于汞的脱除。   最后,我们利用紫外可见分光光谱等表征手段,对镁离子、硫酸根和氯离子的二价汞还原抑制过程进行了研究。实验结果表明:镁离子在钙基脱硫系统中对汞还原的促进是由于在镁离子的作用下CaSO3·0.5H2O固体悬浮颗粒表面积增加,从而增加了二价汞还原的活性点位;而在双碱法脱硫系统中,则生成了MgSO30中性离子对,降低了液相活性亚硫酸根含量。硫酸根的加入是由于生成了HgSO3SO42-这一相对稳定的络合物。而对于氯离子,主要是生成了较为稳定的Cl2HgSO32-和ClHgSO3-络合物,并且Cl2HgSO32-的稳定性比ClHgSO3-更强。液相HgSO3的降解是汞还原的限制步骤。硫酸根、氯离子和过量亚硫酸根主要是限制了HgSO3的降解从而实现汞还原的抑制。
其他文献
焊条电弧焊以其独特的优点在工业生产中占有极大的比重,提高焊条电弧焊的生产效率是工业生产一直追求的目标,双熔敷极焊条电弧焊的发明为实现这一目标提供可能,但是双熔敷极
针对以废弃混凝土为主体的建筑垃圾的产出量日益增多以及水泥工业生产所需天然矿物资源的日渐枯竭,本课题组提出利用未经分离处理的全组分废弃混凝土制备再生水泥的技术。前期研究发现,由于废弃混凝土来源广泛、成分复杂,再生水泥熟料中MgO含量波动较大;如果废弃混凝土中粗骨料为白云质石灰岩或低品位高镁石灰石,更易造成再生水泥中MgO含量偏高,不仅影响水泥的安定性,同时还会对水泥的其它性能产生影响。阿利特是硅酸盐
高空大气紊流是造成飞机结构损伤以至破坏的主要原因。大气紊流主要以风切变和突风两种形式存在。风切变对飞机危害主要发生在低空,在高空飞行中,造成飞机飞行过程中的静强度载
球墨铸铁属于高强材料,具有接近于钢材的综合性能,且其生产成本较低,已用于制造对强度、韧性和耐磨性要求较高的零部件,在油气管道、交通运输、农机、船舶制造、矿石开采等领域具有广阔的应用前景。近年来,随着社会节能环保意识的不断增强,材料的发展日益倡导轻重量、高效率和低成本,球墨铸铁的优异特性使其有望取代灰铸铁和可锻铸铁等工程材料,表现出巨大的发展潜力。但球墨铸铁的焊接性较差,成为限制其进一步推广应用的首
磷化是金属材料表面处理的一种工艺,可赋予金属材料以更好的性质,但磷化处理过程会产生磷化废水,其中含有大量的磷酸根及金属离子,若不经处理进行排放会造成水体污染。因此,
近年来,随着包头地区经济社会的迅速发展,空气污染日趋严重,已经影响到了经济、社会发展和市民的生活。本文阐述了大气污染对人类健康的影响,研究探讨了国内关于城市大气污染的现
氧化钇稳定氧化锆(YSZ)凭借着其优秀的耐氧化和耐腐蚀性能、较高的氧离子导电率以及不与电极材料发生反应等优点,成为目前用于氧传感器和固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel C
铋系光催化剂的种类较多,其制备、表征、催化性能测试以及机理研究等方面均取得了较快的发展。其中,三价铋基(Ⅲ)半导体中Bi~(3+)离子的6s轨道与O2p轨道之间的重叠可以缩小禁带宽度,拓宽价带宽度,有利于光催化性能的提高。此外,五价Bi(Ⅴ)基化合物中Bi~(5+)的空6s轨道也可以改变带隙,并支持高光催化活性。最近,BiO_(2-x)因其独特的混合价态、适宜的禁带宽度以及良好的光催化活性,受到了
球磨机是物料被破碎以后对其进行粉碎的工业设备,它被广泛应用在玻璃,陶瓷,化肥等产品粉体原材料的制备上,同时也是矿山、发电厂和水泥生产行业不可或缺的设备。以球磨介质为
镁合金轻量化的特点使其在结构材料、功能材料和生物材料等方面具有巨大的应用前景,被成为二十一世纪最有发展空间的"绿色工程材料",然而耐蚀性差却使得其优异的性能难以充分