烟气汞的在线检测与吸附研究

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1、硕士学位论文烟气汞的在线检测与吸附研究Onlinedetectionandadsorptionofmercuryinthefluegas赵旭2013年12月国内图书分类号：X511学校代码：10079国际图书分类号：502/504密级：公开硕士学位论文烟气汞的在线检测与吸附研究硕士研究生：赵旭导师：赵莉副教授董长青教授王孝强讲师申请学位：工学硕士学科：工学专业：环境科学所在学院：环境科学与工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:X511U.D.C:502/504ThesisfortheMasterDegreeOnlinedet

2、ectionandadsorptionofmercuryinthefluegasCandidate：ZhaoxuProf.LiZhaoSupervisor：Prof.ChangqingDongLect.XiaoqiangWangSchoolofenvironmentalscienceandSchool：engineeringDateofDefence：March,2014Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《烟气汞的

3、在线检测与吸附研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《烟气汞的在线检测与吸附研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关

4、部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文摘要汞作为一种存在于环境中的痕量物质，具有隐蔽性、高挥发性、易迁移性、高生物蓄积性及潜在持久性等危害。大气中汞排放主要来源于燃煤电站，形态主要有：02+p0单质汞(Hg)、二价汞(Hg)和颗粒态汞(Hg)，其中最难脱除的

5、是单质汞(Hg)。本文针对日益严重的汞污染问题，对烟气汞进行在线监测与吸附的研究。二氧化铈(CeO2)具有典型萤石结构，其能在较温和的条件下发生可逆氧化还原4+反应，具有良好的储存、释放氧性能；在还原气氛中，氧化铈中Ce能被还原成3+3+4+Ce并释放氧；而在氧化气氛中，Ce能被烟气中的O2氧化成Ce，并储存氧。本文选择二氧化铈负载于活性炭上制备吸附材料，提高其吸附能力。本文在气相分子吸收光谱仪的基础上搭建气相汞在线监测与吸附的试验台，该试验台在产生汞蒸气的同时实现在线监测单质汞。实验结果表明在单质汞在0～80g/L范围内浓度与吸光度线性良好，试验台性能稳定。本文以活性炭为载

6、体，利用等体积浸渍法制备负铈活性炭吸附材料，通过对该吸附材料的XRD、热重分析，评价二氧化铈的负载情况和负铈活性炭的热稳定性能，结果表明：二氧化铈均匀负载于活性炭上，负铈活性炭用于烟气脱汞的温度应小于370℃。利用所制备的吸附材料对气相单质汞进行饱和吸附，考察了负铈活性炭的吸附性能和脱附溢出规律，发现高温利于负铈活性炭汞的脱附，但是温度若过高会造成活性炭的损失。通过脱附动力学计算研究脱附过程进行难易程度，吸附饱和负铈活性炭的脱附活化能Ed为282.48KJ，指前因子k0为6.6632。利用化学平衡软件Factsage2.1与实验相结合的方法对二价汞进行在线检测，通过物质A与氧

7、化汞HgO反应，将二价汞转化为单质汞进行在线检测。二氧化铈属于稀土元素化合物，市场价格较高，且使用一定次数的负铈活性炭存在失活的问题，本文利用高温富氧焙烧的方法将二氧化铈回收，通过对回收粉末进行XRD、XRF表征分析表明：回收粉末大部分均为二氧化铈，回收率约为83.25%。关键词：单质汞；活性炭；二氧化铈；在线检测；吸附I华北电力大学硕士学位论文AbstractMercuryexistsasakindoftracetoxicsubstancesintheenvironment,andithasmanyh