在我国的能源格局中,火力发电发挥着一个重要的作用,每年煤炭的燃烧向环境中排放了大量的有毒物质—汞。据统计燃煤电站汞排放占人为汞排放量的1/3,严重威胁到了人类的生存和生态环境的平衡,燃煤电站汞污染问题已经越来越受到人们的关注。根据国内外汞污染研究现状发现,燃煤电站飞灰对烟气中的汞具有一定的吸附特性,是一种潜在的脱汞吸附剂,具有非常好的市场应用前景。故本文选取A、B两种飞灰作为研究对象,研究不同燃煤电站飞灰的汞吸附特性,并对其进行化学改性,以期提高其飞灰脱汞能力,并且针对改性飞灰进行了一系列研究,探索改性飞灰与烟气中汞的反应机理。为了研究飞灰在流动状态下的汞吸附特性,本文自主开发了一套携带床脱汞实验平台,并对实验平台的各组成部件进行准确性研究,确保所得数据真实有效。在该实验平台上,研究了不同飞灰、不同试剂改性、不同浓度试剂改性、不同温度、不同停留时间、不同烟气成分等因素对飞灰吸附汞效果的影响,并且采取了飞灰脱汞效率和吸附速率两种评价方法,从最终效果和反应速率两个方面,较为全面的评价了飞灰的脱汞性能,以期可以探索出一条实用的燃煤电站脱汞技术。首先本文针对A、B两种燃煤电站的煤粉进行了工业分析,测量了两种飞灰中的汞含量和未燃尽碳含量。使用HBr和NH4Br两种化学试剂对A、B飞灰进行化学改性,并对改性前后的飞灰比表面积、孔容和孔径进行分析,研究了不同浓度试剂改性飞灰中溴含量和飞灰表面结构的变化规律,得到了不同样品的重要表征信息。研究发现,不同电站的飞灰,其飞灰捕捉汞的能力有很大的不同。相同情况下,A飞灰的汞捕捉能力要强于B飞灰。飞灰的未燃尽碳含量越高,比表面积越大,孔径越小,飞灰的汞捕捉能力越强。对飞灰原样进行HBr和NH4Br改性,可以大大提高其飞灰汞捕捉能力,并且HBr改性飞灰的脱汞能力要好于NH4Br改性飞灰。增加改性飞灰的进料量或者烟气中的初始汞浓度,可以增加改性飞灰与烟气中汞的接触几率,从而提高其飞灰脱汞能力。改性飞灰对汞的吸附,包括物理吸附和化学吸附,反应器温度的提高,可以促进改性飞灰的化学吸附,却在一定程度上削弱了改性飞灰的物理吸附。研究发现,改性飞灰的脱汞能力随烟气温度的提高而提高,并且温度对NH4Br改性飞灰的影响要高于HBr改性飞灰。停留时间对改性飞灰吸附汞效果的影响,受时间和流场的双重作用：随着停留时间的增加,改性飞灰与汞反应的时间增加,但是反应器的进气量在逐渐减小,改性飞灰与烟气的混合效果逐渐变差。实验结果显示,HBr改性飞灰脱汞效率随停留时间的增加而减小,而MH4、Br改性飞灰则呈先上升后下降的趋势。但是,随着停留时间的增加,两种改性飞灰的吸附速率却在一直增加。反应器内烟气的成分和含量也会对改性飞灰吸附汞效果造成影响。烟气中的NO、NO2、HCl和O2气体本身具有极强的氧化性,会与改性飞灰中溴发生协同作用,从而促进改性飞灰对汞的吸附。而S02气体对改性飞灰吸附汞的影响较为复杂,在较低含量时,SO2气体会抑制改性飞灰对汞的捕捉,而在较高含量时,SO2气体又会促进改性飞灰对汞的捕捉。对携带床脱汞实验平台不同位置收集到的飞灰进行分析后发现,烟气中的汞主要富集在极细颗粒表面,比表面积越大,飞灰所捕捉的汞越多。