活性炭催化氧化脱除单质汞的研究.pdf

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1、第39卷第5期燃料化学学报V01．39NO．52011年5月JournalofFuelChemistryandTechnologyMav2011文章编号：0253-2409(2011)05-0373-05活性炭催化氧化脱除单质汞的研究张邻。，赵建涛，房倚天，王洋(1．中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原030001；2．中国科学院研究生院，北京100049；3．太原工业学院，山西太原030008)摘要：模拟煤气的气氛，在硫化氢(Hs)和氧气(O)存在条件下，对活性炭催化氧化吸附单质汞(Hg”)的性能进行了研究。结果表明，HS和O存在条件下，活性炭对Hg。的吸附能力明显提高。在180

2、min内，HS和O共存气氛下，脱汞效率约为78％；只有HS存在下，脱汞效率约为69％；没有HS和O：气氛下活性炭脱汞效率快速下降为28％。随着吸附温度的升高，入口汞浓度的提高和吸附剂粒径的增大，活性炭的脱汞效率会随着下降。通过XRD表征表明，Hg的吸附反应机理是Hg在活性炭催化氧化下与s形成硫化汞(HgS)，从而实现了Hg”的稳定化脱除。关键词：催化氧化；单质汞；活性炭中图分类号：X701．3文献标识码：AStabilizedoxidationandadsorptionofelementalmercurybyactivatedcarbonZHANGHe，一，ZHAOJiantao，F

3、ANGYi—tian，WANGYang(1．InstituteofCoalChemistry，ChineseAcademyofSciences，Taiyuan030001，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．Ta~uanInstituteofTechnology，Ta~uan030008，China)Abstract：Thecatalyticoxidationandadsorptioncapabilitiesforelementalmercury(Hg”)onactiva

4、tedcarbon(AC)wereevaluatedinasimulatedcoal—derivedgascontaininghydrogensulfide(H2S)andoxygen(O2)．TheHg”removalemciencyiScloseto78％intheatmospherecontainingH，SandO，inl80minat16O℃．whereastheretentionofmercurywithoutHSandOsharplydecreasesfrom69％tO28％inthesameduration．Higheradsorptiontemperature，la

5、rgersizeofsorbentandhigherHg”concentrationmaydeterioratetotheabsorptioncapability．．XRDwasusedtocharacterizepropertiesofthesorbents．Itshowsthatmercurysulfide(HgS)isformedovertheACaftertheadsorption．ItiSsuggestedthattheoxidationreactionofHgwithHSandOmaycontributetotheeficientcaptureofHgoverACSOrb

6、ent．HgSformationiSbeneficialtoimprovetheHg”removalemciencyandtheadsorptioncapacityoftheACSOrbent．Furthermore．ithastheadvantagetoreducethesecondarypollutionduetoHgSbeinginertandnontoxictotheenvironment．Keywords：catalyticoxidation；activatedcarbon；elementalmercury汞是煤中极易挥发的痕量元素之一。尽管在煤且停留时间很长，平均可达1年

7、左右，且易长距离输中的浓度较低(0．01×10。。’～3．3×10)，但是由于煤送而形成大范围的汞污染卜。因此，开发有发展的产量大、消耗量大，而且汞主要是以气态形式排前景的汞控制技术来有效脱除煤气中的汞，特别是放，致使煤利用过程中排放的汞占人类活动所释放Hg，是环境污染治理急需解决的问题之一。汞的较大部分。目前，活性炭(AC)、钙基吸附剂、粉煤灰、沸石煤利用过程中释放的汞主要以三种形态存在，及含钙类物质是脱除Hg常用固体吸附剂。其元素汞(Hg)、氧化态汞(