工业废气光催化脱汞及污泥汞回收研究

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汞是一种神经性毒物,全球人为汞长期排放危害人类健康,工业烟气汞排放是我国人为汞中最主要排放源,光催化脱汞是一种很有潜力的汞排放控制技术。对VTi及Ce-VTi催化剂光催化脱汞性能进行了研究,采用两级湿式超重力分选技术用于含汞污泥的分离,以实现汞一体化处理。首先采用板式催化剂制备Ce改性板式催化剂,研究了不同反应参数对VTiB催化剂光催化脱汞性能的影响。实验结果表明,脱汞效率随反应温度升高而下降,随紫外光强升高而提升;相对普通固定床反应器,插槽板式光催化反应器脱汞性能从64.8%提高至86.0%。其次为进一步提高光催化脱汞效率,采用蜂窝催化剂制备Ce改性蜂窝催化剂,通过表征解释了反应机理。研究结果表明,1 wt%Ce-VTiF催化剂脱汞效率相比未改性时的92.5%提升至96.8%。未引入氧气时,NO、SO2均对VTiF脱汞起抑制效果,HCl则可促进Hg~0的脱除;引入氧气后,NO仍表现为抑制作用,而SO2、HCl可与催化剂所吸附的氧气以协同作用促进脱汞效率的提升。计算并设计1 m~3净化单元移动式蜂窝催化剂脱汞中试系统,为蜂窝催化剂光催化脱汞现场应用提供依据。最后对含汞污泥汞回收工艺进行了研究,对三种含汞污泥进行表征,确定了污泥中汞化合物的存在形式为液体汞及Hg S、Hg O等汞化合物;依据污泥、水、液体汞之间巨大的密度差异,LC、TX污泥样品于实验室经离心分选后样品中液体汞回收率达到95%以上;采用两级湿式超重力分选技术用于含汞污泥的分离,结合自动提取系统实现含汞污泥的液体汞回收。
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