生物质与pvc衍生吸附剂对气态单质汞脱除的实验研究

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1、分类号学号M201270899学校代码10487密级硕士学位论文生物质与PVC衍生吸附剂对气态单质汞脱除的实验研究学位申请人：余桥学科专业：热能工程指导教师：罗光前副教授答辩日期：2015年5月25日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringExperimentalStudyonRemovalofGas-phaseElementalMercurybySorbentsDerivedfromBiomassandPVCCandidate：YuQiaoMajor：

2、ThermalEngineeringSupervisor:A.Prof.LuoGuangqianHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

3、关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要煤炭燃烧后汞的释放是大气汞污染的主要人为排放源。活性炭喷射技术是一种简单可行的煤燃烧后汞脱除技术，因其成本高昂而不被燃煤电厂广泛使用。因而，开发新型环保高效、价格低廉的吸附剂成为了当下的

4、研究热点。本文提出废弃物衍生吸附剂脱汞的新思路，以生物质类废弃物为碳基体，PVC为活性Cl前驱体，利用两者热处理交互作用制备衍生吸附剂，研究这种衍生吸附剂的脱汞性能。本文首先探讨了废弃物衍生吸附剂脱除单质汞的可行性。以纸张和PVC为原料，制备了不同温度、不同气氛、不同混合比例下的热解半焦。研究表明两者热解过程中存在明显的交互作用，PVC使得热解半焦产率升高并且在产物表面形成C-Cl官能团。热解半焦作为衍生吸附剂脱汞的实验结果表明，衍生吸附剂的化学吸附能力在110℃时大大提升，主要通过表面的含氯官能团与Hg0结合，形成类似于HgClx的物质。本文随后研究了纸张和木竹两种碳基体与PVC衍生吸

5、附剂的脱汞性能对比以及影响因素分析。以700℃下等温（N2气氛、无热解气）、程序升温（N2气氛）三种不同的方式制备衍生吸附剂。从吸附剂产量和效率考虑，两种废弃物都适合作为碳基吸附剂的原料，吸附实验中吸附剂质量相同时木竹/PVC的吸附效率更高。不同的制备方式导致吸附剂表面的活性氯官能团数量不同，700℃下等温（无热解气）制备的衍生吸附剂脱汞效率最好。衍生吸附剂在较大的温度范围区间内都有着较好的脱汞效率，存在最佳吸附温度。烟气成分中CO2和NO对吸附剂的吸附性能影响不大；在一定的浓度条件下，O2表现出促进作用，SO2表现出抑制作用，SO2和O2混合气氛下两者对于吸附剂的吸附性能作用相互中和。

6、依据吸附剂的特性，本文通过物理、化学活化和等离子体几种方式对吸附剂进行活化处理，并研究了改进后的吸附剂的脱汞性能。研究表明这几种改进方式都能提高吸附剂的吸附效率，提升能力的大小依次为等离子体、化学活化、物理活化。等离子体处理后在吸附剂表面形成了更多的C-O官能团，并且影响了C-Cl官能团的分布。关键词：生物质；PVC；交互作用；吸附剂；汞；氯I华中科技大学硕士学位论文AbstractMercuryemissionfromthecoalcombustionprocessisthemainartificialsourceofatmosphericmercurypollution.Adsorp

7、tionofmercurybyactivatedcarboninjectionisasimplewayofremovalmercuryaftercombustion.Becauseofitshighcost,activatedcarbonisnotwidelyusedincoal-firedpowerplants.Thus,developmentofnewtypeadsorbentwhatisenvironmentalprotect