【正文】 ] O39。參考文獻(xiàn)[1] 蹼洪九. 推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是適合國(guó)情的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施[C].中國(guó)煤炭學(xué)會(huì) 第二次潔凈煤技術(shù)研討會(huì)，杭州，2001[2] .[D]北京：外文出版社，2004: 35[3] 吳成軍, 段鈺鋒, 王運(yùn)軍, 等. 410t/h 煤粉鍋爐的汞排放及其NID系統(tǒng)除汞特性研究[J]. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 36(5): 540.[4] 高洪亮, 周勁松, 駱仲泱, 等. 燃煤煙氣中汞在活性炭上的吸附特性[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù), 2006, 34(5):49~52. [5] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[S]，GB 132232011[6] Hall B, Lindqvist O, Ljungstroem E. Mercury chemistry in simulated flue gases related to waste incineration conditions[J]. Environmental Science amp。在改性后吸附劑化學(xué)成分發(fā)生了一定的變化，吸附劑中出現(xiàn)了MnO2。其連續(xù)的四面體片交替出現(xiàn)而不連續(xù)的鎂（鋁）氧八面體夾于其中形成平行的沸石型孔道結(jié)構(gòu)，一般化學(xué)式為Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2。在120同140℃相比較，后者的吸附效果比較的穩(wěn)定。為了研究不同濃度的KMnO4對(duì)脫汞效率的影響（即不同的負(fù)載量的影響），分別采用KMnO4與Atp比例為1：10，1：20，1：50 的比例進(jìn)行脫汞測(cè)量，： 圖 改性Atp脫汞效率曲線從圖中可以看出，不同濃度的對(duì)KMnO4產(chǎn)生了不同的脫汞效率，其主要原因是因?yàn)樨?fù)載量不同造成的活性中心數(shù)量不同。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，定義脫汞效率：η = 1 Ci/C0其中Hg0進(jìn)口濃度為Ci（單位μg /m3），出口 Hg0濃度為C0 （單位μg /m3），η為脫汞效率。 在一定條件下，熒光強(qiáng)度與汞原子濃度呈正比關(guān)系。接下來(lái)的操作與（1）一樣，過(guò)篩出60~100目的顆粒保存。 原料及所用試劑本實(shí)驗(yàn)中用到的相關(guān)試劑如表21所示：表21實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑試劑純度產(chǎn)地高錳酸鉀溴化銨硝酸硫酸凹凸棒石分析純AR分析純AR分析純AR分析純AR工業(yè)級(jí)天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司天津市大茂化學(xué)試劑廠西隴化工股份有限公司萊陽(yáng)市康德化工有限公司江蘇惠達(dá)礦業(yè)有限公司 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)中所用的相關(guān)設(shè)備和儀器如表22所示：表 22 實(shí)驗(yàn)所用相關(guān)設(shè)備和儀器名稱廠家QM201H型燃煤煙氣測(cè)汞儀CJJ931恒溫磁力攪拌器干燥箱馬弗爐標(biāo)準(zhǔn)篩AR1140型電子分析天平 SSA4300孔徑及比表面積分析儀蘇州市青安儀器有限公司CJJ931恒溫磁力攪拌器山東省龍口市節(jié)能電爐廠山東省龍口市節(jié)能電爐廠浙江上虞市道墟張興紗篩廠梅特勒托利多儀器（上海）有限公司北京彼奧德電子技術(shù)有限公司 制備方法 本實(shí)驗(yàn)采用浸漬的方法改性凹凸棒石，分別研究溫度，濃度，改性試劑對(duì)脫汞效率的影響。因此，考慮用天然礦石材料作為活性炭的替代品，但天然礦石材料吸附性能較差，因此研究適當(dāng)?shù)母男苑椒▉?lái)改性礦石材料以增強(qiáng)其吸附性能具有廣闊的前景。土質(zhì)細(xì)膩，有油脂滑感，質(zhì)輕、性脆，斷口呈貝殼狀或參差狀，吸水性強(qiáng)。在每個(gè)2：1單位結(jié)構(gòu)層中，四面體晶片角頂隔一定距離方向顛倒，形成層鏈狀。魏麗丹等[41]通過(guò)酸及微波改性沸石發(fā)現(xiàn)，經(jīng)改性后的沸石，對(duì)污水中的硫化物的吸附率由未改性的55%提高到了75%，其吸附效率大大提高，并且隨著微波輻射時(shí)間的增加，改性沸石吸附能力也隨之增加，但一定時(shí)間后會(huì)隨著輻照時(shí)間的增加而減少。近年來(lái)，硅酸鹽礦石改性和吸附方面的研究已經(jīng)引起各國(guó)學(xué)者的關(guān)注，并提出了許多具有參考價(jià)值的改性方法[37]。Eswaran等[34]則測(cè)試了絲光沸石對(duì)汞的脫除效果，實(shí)驗(yàn)前將絲光沸石用IN的鹽酸活化后于300176。而硅膠材料常用于制備有機(jī)吸附劑，天然的礦物材料在價(jià)格上顯然具有更大的優(yōu)勢(shì)。在研究HCl對(duì)鈣基吸附劑的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于氯原子和Hg0相互作用，帶有結(jié)晶水的CaSO4（CaSO4再者，高含碳量的飛灰電阻率低，也會(huì)降低ESP的除塵效率。飛灰吸附主要受到溫度、飛灰粒徑、碳含量、煙氣氣體成分以及飛灰中無(wú)機(jī)成分對(duì)汞的摧毀等多種因素的影響。與原活性炭吸附劑相比，改性活性炭吸附劑對(duì)汞蒸氣的吸附能力有較大提高。這類方法采用活性碳或其它吸附劑去除煙氣中汞。由于Hg0熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在低溫時(shí)不易被氧化，且不溶于水，利用普通的物理化學(xué)方法難以脫除，目前將煙氣中元素態(tài)Hg0轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)Hg2+進(jìn)行脫除為主要發(fā)展方向[13]。Laudal 等人[9]利用模擬煙氣組分（OCOHCl、NSOH2O、ClHF、NO）對(duì)Hg0C和Hg0Ash 吸附反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度低于500K 時(shí)，NO2的存在會(huì)對(duì)炭和飛灰對(duì)汞的吸附產(chǎn)生很大的影響。因此，單質(zhì)汞（Hg0）和氯化汞（HgCl）是煙氣中汞的主要形態(tài)，通常以亞微米顆粒的氣溶膠形式存在。同時(shí)也枳極參與國(guó)際合作，于2010年6月在瑞典斯德哥爾摩參加了130多個(gè)國(guó)家參與的政府間談判會(huì)議，期望經(jīng)過(guò)五次的會(huì)議后在2013年達(dá)成一項(xiàng)具有全球法律約束力的求問(wèn)題文書(shū)。據(jù)美國(guó)環(huán)保署的數(shù)據(jù)資料，大氣環(huán)境中約31 %的汞來(lái)自于燃煤電廠的煤燃燒，居人為汞排放源第一位[3]。 20 改性試劑濃度對(duì)脫汞性能的影響 21 溫度對(duì)脫汞性能的影響 22 KMnO4改性Atp機(jī)理分析 24參考文獻(xiàn) 28致 謝 33附 錄 3411文獻(xiàn)綜述 研究背景 [1]，%。通過(guò)SSA4300孔徑及表面積分析儀對(duì)改性凹凸棒石樣品進(jìn)行了表征測(cè)試，結(jié)合表征參數(shù)對(duì)前后脫汞效率的變化進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與討論。我國(guó)是世界上汞排放量最大的國(guó)家之一，因此必須對(duì)其進(jìn)行控制。在模擬煙氣（N2，汞蒸氣）的條件下，利用QM201H型燃煤煙氣測(cè)汞儀在固定床實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)吸附劑的脫汞效果進(jìn)行了測(cè)試，簡(jiǎn)要探討了改性凹凸棒石的脫汞機(jī)理。 Mercury emissions control。大氣中的汞可以通過(guò)呼吸作用隨氣體進(jìn)入人體，也可以沿食物鏈通過(guò)消化系統(tǒng)被人體吸收，對(duì)人體危害極大。北京、上海和天津等超大城市的汞排放強(qiáng)度較高，由此帶來(lái)的汞污染問(wèn)題巳不容忽視。下圖給出了燃燒過(guò)程中汞的遷移機(jī)理，煤經(jīng)燃燒后，多數(shù)蒸發(fā)為單質(zhì)汞，在煙氣到達(dá)尾部煙道出口過(guò)程中，隨著煙氣與尾部煙道換熱面的換熱，其溫度逐漸降低，而其中汞形態(tài)也會(huì)隨之變化。而煙氣中的炭灰顆粒和無(wú)機(jī)物質(zhì)會(huì)影響汞的反應(yīng)。電站煙氣脫硫系統(tǒng)（FGD）對(duì)于用煙煤，可以除去50%左右的汞而對(duì)于褐煤卻只有5%[11]。 煙氣脫汞技術(shù)研究進(jìn)展汞排放控制技術(shù)的研究目前主要集中在3個(gè)方面：燒前脫汞、燃燒中脫汞和燃燒后脫汞，其中燃燒后脫汞即煙氣脫汞是目前研究的重點(diǎn)。Radisav等人研究發(fā)現(xiàn)，顆?；钚蕴拷?jīng)過(guò)氯化物浸泡后能有效提高吸附性能，最高脫汞效率達(dá)到95%~98%。 由煤粉爐產(chǎn)生的飛灰炭具有細(xì)小的粒徑和實(shí)用性，并且早已被作為一種潛在的汞吸收劑而進(jìn)行研究。掃描電鏡SEM 針對(duì)飛灰表面性質(zhì)的分析，發(fā)現(xiàn)飛灰表面汞富集區(qū)域與該處的碳含量有直接關(guān)系[25]。因此可以得到在廢棄物燃燒爐中利用鈣基類物質(zhì)可以較好地去除汞的結(jié)論，但鈣基類物質(zhì)用于燃煤煙氣中汞的去除效果卻不盡如人意。如Hsi等[28]考察了兩種人造沸石及其S改性后吸附劑的脫汞能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與碳基材料相比，沸石改性前后對(duì)汞的吸附容量都較低。Kwon等[32]的研究也表明酸化和滲硫都能夠提高膨潤(rùn)土的脫汞能力，但是效果有限。C時(shí)其脫汞效果則可忽略不計(jì)。孫德文等[39]在文獻(xiàn)中指出，在升溫活化過(guò)程中高嶺土化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)變化因不同溫度階段而不同，在200℃以前主要是表面吸附水的脫出；200~400℃溫度段是插層水的脫嵌不僅有結(jié)構(gòu)水的脫出還有高嶺土的相變，生成偏高嶺石；540℃以后完全是高嶺土的相變。在本文中，主要利用了KI、KBr 兩種鹽溶液以及硫酸對(duì)高嶺土、沸石、膨潤(rùn)土進(jìn)行了相關(guān)的改性實(shí)驗(yàn)，并利用其進(jìn)行了模擬煙氣下的脫汞實(shí)驗(yàn)。凹凸棒石具有獨(dú)特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附脫色能力。由于凹凸棒石獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，使之具有許多特殊的物化及工藝性能。其次，研究采用不同量的KMnO4去改性凹凸棒石，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試改性劑濃度對(duì)吸附劑脫汞效率影響，對(duì)不同的脫汞效率結(jié)合表征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；最后，研究不同吸附劑溫度下的脫汞效率，選擇出比較適宜的溫度，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析。 （2）KMnO4改性凹凸棒石（1:20）改性方法為：用分析天平稱取原料吸附劑凹凸棒石（160目以上）10g于50ml的燒杯中， KMnO4加入燒杯，攪拌混合均勻。 QM201型原子熒光測(cè)汞儀 在常溫下，汞原子會(huì)被純金吸附形成金汞劑；而在高溫下，汞原子重新被釋放，并形成汞蒸氣。 判斷一種吸附劑脫汞性能的好壞主要是從以下三個(gè)方面，即汞穿透率（含穿透時(shí)間）、脫汞效率和單位吸附劑的汞容積量。加入KMnO4改性的凹凸棒石脫汞效率增加，原因是改性后，KMnO4附著在凹凸棒石上，經(jīng)烘干煅燒后產(chǎn)生MnO2，MnO2可將Hg0氧化Hg+，Hg+易于被吸附，進(jìn)而提升其脫汞效率。（a），(b)為不同吸附溫度對(duì)吸附劑脫Hg0效果的影響。而升高溫度對(duì)吸附劑脫汞能力的促進(jìn)作用，其可能原因有以下兩點(diǎn):(1)隨溫度的升高，汞蒸氣更容易擴(kuò)散到吸附劑的層間和微孔結(jié)構(gòu)中去，從而有利于吸附劑對(duì)汞的吸附。圖 Atp及改性Atp脫汞效率曲線經(jīng)KMnO4改性后，其脫汞效率明顯有很大的提升，改性后期BET有關(guān)變化如表31所示：表31 Atp及改性Atp的比表面積及空結(jié)構(gòu)樣品比表面積(m2/g)總孔容(cm3/g)平均孔徑(A)AtpKMnO4改性Atp 由表可以看出，經(jīng)改性后，樣品的比表面積逐漸下降， m2/，其平均孔徑有所增加，這與樣品經(jīng)高溫?zé)峄罨嘘P(guān)，經(jīng)高溫的活化處理，一些有機(jī)雜質(zhì)在高溫下分解以及水分子的揮發(fā)，使得一些被填充的孔得以疏通。（1）KMnO4改性Atp，溫度在140℃時(shí)在KMnO4與Atp比例為1:20時(shí)相對(duì)于其他比例的吸附劑脫汞效率要高，可以達(dá)到72%，原因是在這個(gè)比例時(shí)，KMnO4附著在Atp附著效果較好，又不至于影響它的比表面積。s oxygen surface functional groups on elemental mercury adsorption[J].Fuel， 2003， 82(4): 451~457.[25] 胡長(zhǎng)興， 周勁松， 駱仲泱， 等. 煙氣脫汞過(guò)程中活性炭噴射量的影響素[J]. 化工學(xué)報(bào)， 2005， 56(11): 2172~2177.[26] Uddin M