液溴改性吸附剂对单质汞吸附的实验研究

《液溴改性吸附剂对单质汞吸附的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国工程热物理学会燃烧学学术会议论文编号：094119液溴改性吸附剂对单质汞吸附的实验研究郑全梅骆骏罗光前姚洪徐明厚（华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，湖北武汉430074）（Tel:027-87545526；Email：hyao@hust.edu.cn）摘要：吸附剂喷射吸附脱汞法是一种简单易行的燃后脱汞方式。为了获得性能高效的燃煤烟气脱汞吸附剂，采用液溴浸渍的方法，对吸附剂进行了改性，制得浸溴改性吸附剂。采用固定床吸附和沉降炉吸附的方式，对吸附剂在不同条件下的吸附效果进行了测试。和原吸附剂相比，改性吸附剂对单质汞的吸附能力有较大提

2、高，有效吸附时间大大增加，在有效吸附时间内，大幅度提高了吸附效率。改性后的吸附能力大大提高的原因在于其吸附过程中，极大增强了化学吸附。关键词：汞控制；改性沸石；汞；吸附0引言煤在我国主要是以燃烧的方式加以利用的。我国绝大部分的煤直接用于燃烧，而煤燃烧会排放出各种污染物，造成大气环境严重污染，污染物汞的排放就是其中一个。汞在自然界里面主要以金属汞、无机汞和有机汞三种形式存在，无机汞有一价化合物和二价化合物，有机汞主要包括甲基汞、二甲基汞、苯基汞和甲氧基乙基汞等，其中甲基汞[1]是汞化合物中毒性最大的一种。汞的污染控制问题已成为国内外一

3、致关注的问题。美国EPA很早就已经采用钙基类物质来做对汞的吸附脱除实验的研究，研究发现[2-4]钙基类物质的脱汞效率与燃煤烟气中汞存在的化学形式有很大关系。研究结果表明，钙基类物质如Ca(OH)2对HgCl2的吸附效率可以达到85%，碱性吸附剂如CaO同样也可以很好地吸附HgC12，但都只是仅限于对二价汞的吸附，对单质汞的吸附效率却仍然很低。美国PSI(PhysicalScienceInc.)用沸石材料作为工业锅炉控制汞排放的吸附剂，发[5][6]现沸石可以吸附一定量的汞。高洪亮等人采用活性MnO2浸渍、FeCl3浸渍以及不同温度下

4、渗硫等方法对沸石进行了改性，并在固定床上进行了吸附实验，实验结果表明，与原沸石吸附剂相比，改性沸石吸附剂对汞蒸气的吸附能力有较大提高，有效吸附时间延长，在有效吸附时间内，穿透率大大降低。利用吸附剂吸附汞的方法是一种简单实用的方法。活性炭吸附剂是一种较高效的吸附剂，但是由于其实际应用成本高而不被广泛应用，因而目前研究的热点主要集中在非碳基吸附剂，如矿石类等。非碳基吸附剂本身均具有一点的吸附性能，如对其进行适当的物理化学改性，提高非碳基吸附剂对汞的吸附性能是非常有可能的。本文选择了利用液溴浸渍的改性方法对沸石进行预处理。1实验装置和实验

5、方法国家自然科学基金（50721140649，50721005）,湖北省自然科学基金（2007ABB011）1.1实验装置本文采用固定床静态吸附实验系统和沉降炉动态吸附实验系统，通过汞渗透管渗透一定浓度含量的汞蒸气，在空气气氛下，研究改性沸石对汞蒸气的吸附能力。图1为固[7]定床静态吸附实验系统的示意图，沉降炉实验系统图参考华中科技大学刘小伟的博士论文。H2SO4-KMnO41-配气仪2-汞蒸气发生装置3-石英反应管4-管式炉加热炉5-汞吸收液6-压缩空气图1固定床静态吸附实验系统固定床静态吸附实验部分装置介绍如下：图中1为配气仪，

6、型号：D08-4B/ZM，共四路配气，分别为A1、A2、A3、总泄，可以精确控制气流量。实验中用了两路气,每路气流量均为80mL/min。2为汞蒸气发生装置，包括汞渗透管和蒸气发生装置。汞渗透管为美国VICI公司生产，规格：长4.2cm，标定渗透率：在70℃时渗透率为177ng/min+/-5ng/min。蒸气发生装置为美国VICI公司生产，型号为230。自动抽气，自带加热装置，且加热温度可精确到0.1℃。气路分两路：一路为载气，另外一路为稀释气。3为吸附床为高纯石英管，规格为内径8mm，外径10mm，长900mm，中间有石英支架，

7、吸附剂放置于石英棉夹层之间。5为吸收液装置，主要由吸收液吸收装置和活性炭吸收装置两部分组成。1.2实验方法为了评价各种吸附剂吸附效果，实验所得各种吸附剂对汞的吸附情况可用吸附效率曲线来表示。吸附效率曲线的计算方法是，将称量好的吸附剂放在石英管中，在一定的吸附温度下进行吸附实验，并测试固定床出口处汞的含量。出口处气体的汞含量为Mout，入口汞的含量为Min，则吸附效率为：MM−inout吸附效率=×100%Min对气流出口处的汞采用简化后的汞吸收液来吸收，然后对样品进行消解恢复，经过QM201荧光测汞仪测定样品汞浓度，结合样品体积，计

8、算得到出口处汞的总量。实验吸附时间选取了10、20、30、40、50、60min，吸附温度选择了75℃、125℃和175℃。1.3吸附剂改性方法对沸石的浸溴改性方法如下：所选吸附剂置于烘箱中85℃干燥60min，称取吸附剂10g放入密