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电力工业污染物的排放已使环境日趋恶化:温室效应、酸雨、重金属危害人类,重金属中尤其是汞,可通过呼吸道、皮肤和消化道等多种途径侵入人体,造成神经性中毒和深部组织病变。燃煤导致的汞污染越来越严重,燃煤汞排放控制刻不容缓。烟气汞排放的控制方法有多种,如利用活性炭、钙基类物质、沸石材料等吸附剂除汞;利用现有污染物控制装置如电除尘器(ESP)、脱硫装置(FGD)等方法除汞。但目前燃煤电站还没有一项成熟的可应用的脱汞技术,最接近应用的是烟气中喷入活性炭颗粒脱汞,但成本昂贵且在SO2浓度大于1600ppm时,除汞效率大大降低。降低成本且达到有效控制汞排放是今后研究的主要方向。本文旨在研究一种新型、高效且成本低廉的吸附剂来脱除燃煤烟气中的汞。而高分子壳聚糖含有大量的有效螯合重金属离子的活性基团—NH2、—OH,能高效吸附重金属离子,且资源丰富,可生物降解对环境不产生二次污染,被广泛应用于水处理领域,本文首次将其应用于烟气除汞领域。首先,通过改性试验制备了四种壳聚糖吸附剂:CS-Cu2+模板树脂吸附剂、CS-S树脂吸附剂、CS-ZL树脂吸附剂、CS-C三元复合吸附剂。通过比表面分析、红外光谱分析了其物理化学结构,从理论上揭示了壳聚糖类吸附剂的除汞机理。接着,采用安大略法和原子吸收光谱法分析测定了一维炉燃烧实验中,燃煤烟气汞的形态分布和浓度。发现气态汞中单质汞占多数,即使氧化性气氛下,气态汞中单质汞仍多于二价汞,比例为3:2。然后,开展了一维煤粉炉、模拟烟气除汞实验,实验发现:壳聚糖类吸附剂可以有效脱除燃煤烟气中的汞,最高效率可达到96.34%;对单质汞的脱除有一定效果,并且SOx、NOx的存在对单质汞的脱除具有促进作用;温度升高有利于汞的脱除,在80~120℃温度区间内效果较好。最后,通过不同吸附剂除汞效率的对比及吸附前后红外光谱的对比分析,揭示了壳聚糖类吸附剂的除汞机理为4个游离氨基螯合1个汞或2个游离氨基和2个羟基协同螯合一个汞,其中氨基是主要反应活性基。综合来看,壳聚糖类吸附剂是一种高效、经济、可生物降解、无二次污染的新型除汞吸附剂。