耐熱型螯合吸附劑對(duì)氣態(tài)汞的吸附固定床行為畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-06-26 02:54本頁(yè)面
【正文】 個(gè)組成部分，為了設(shè)計(jì)一種具有超強(qiáng)的熱力學(xué)（選擇性和容量）和動(dòng)力學(xué)特性的吸附劑，然后評(píng)估實(shí)際接觸配置，最好的利用這些特性，以減少汞俘獲的成本，減少二次廢物的產(chǎn)生，并消除副產(chǎn)物污染。汞通過MEC離子溶液涂層擴(kuò)散被認(rèn)為是對(duì)汞吸附過程中的速率控制步驟。溝道效應(yīng)的程度是正比于基板的粒徑。SiAM的總的床動(dòng)態(tài)吸附汞的能力被假設(shè)為MEC涂層和MBT配體的能力的總和。在目標(biāo)區(qū)域中用假設(shè)上限的煙氣處理吸附劑，所觀察到的汞含量是很高的，比商業(yè)活性炭的高幾倍。Dowd的等人，2004）4。這些吸附劑具體的吸收汞的能力估計(jì)是在1011毫克/克的范圍內(nèi)。圖7所示為三種材料的歷史排出物中汞離子濃度。硅＃62，＃22和＃sp54010232被選為基材附帶有MPTS配體和涂有25％（重量）MEC離子層。（10），預(yù)計(jì)孔徑大小將不會(huì)對(duì)汞吸附效率有顯著作用。這和在圖3中觀察到的動(dòng)態(tài)行為一致。由式（6），總的傳質(zhì)阻力就等于顆粒內(nèi)傳質(zhì)阻力。 De是有效擴(kuò)散系數(shù)： （7）外部傳質(zhì)阻力（氣膜的傳質(zhì)阻力）可以從相關(guān)性（Treybal，1980）來(lái)估計(jì)： （8）其中Re是床中的雷諾數(shù)，Dp為顆粒直徑，DHGgas是氣相汞擴(kuò)散系數(shù)，是床的孔隙率，Sc為氣相施密特?cái)?shù)，并且是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。 kc是外部傳質(zhì)系數(shù)，Rp是顆粒半徑。 圖7. 不同孔徑的SiMM排出物 Hg2+歷史濃度總傳質(zhì)阻力可以計(jì)算如下（Seader和亨利，2006）： （6）其中k是整個(gè)傳質(zhì)系數(shù)，K為表格 q = Kc的線性吸附等溫線的吸附平衡常數(shù)。使用（庫(kù)塞勒，1997）孔隙擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算： （3）其中該吸附劑顆粒的空隙率P的估計(jì)如下：εp=（累計(jì)孔體積cm3g累計(jì)孔體積+1ρ硅 cm3g） （4）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)扭曲系數(shù)一般在26的范圍內(nèi)，與直圓筒的孔的值接近于3（魯思文，1984），則扭曲系數(shù)P被假設(shè)為3。表3用于汞從氣相轉(zhuǎn)移到螯合基團(tuán)的擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散類型 符號(hào) (cm2/s) 分子在氣相 DHggas 中的擴(kuò)散努德森擴(kuò)散 DKn 孔徑（A） 努德森擴(kuò)散 80 10?3 160 10?2 700 10?2孔擴(kuò)散 Dp=εpτp(1DHggas+1 DKn )1 孔徑（A） 孔擴(kuò)散 80 10?3 160 10?3 700 10?3分子在離子 DHgliq 210?4溶劑中擴(kuò)散 汞在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)（稀釋系統(tǒng)）是從查普曼和Enskog理論（庫(kù)塞勒，1997）計(jì)算得出：（1）假設(shè)空氣和汞的二元混合物。每個(gè)傳質(zhì)步驟的擴(kuò)散系數(shù)估計(jì)為160?C和大氣壓力。另一種可能的速率控制步驟是離子汞與鍵合的螯合配體的活性位點(diǎn)反應(yīng)。（2）通過多孔結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散至吸附劑顆粒的內(nèi)部，此擴(kuò)散是兩個(gè)粘性和Knudsen擴(kuò)散的組合。這是在與估計(jì)吻合良好。因此，（400/175）倍。對(duì)于二氧化硅＃ 62和＃ 646 ，平均粒徑分別為175至400米。床與粒徑的比值應(yīng)大于20 ，以減少這種效應(yīng)（托馬斯和克里滕登，1998）。不同的粒度SiMM排出廢水中Hg2 +歷史濃度。比較MEC涂布不同重量MPTSsilica 時(shí)的Hg2 +突破曲線。這是由于較大粒徑的材料在床中增加了溝道。圖6是這些相同的床流出物的歷史濃度的對(duì)比。這樣就沒必要將煙氣冷卻到3040?C，這是較早開發(fā)（阿布Daabes和托，2005）的半胱氨酸基螯合吸附劑的情況。 5％wt MEC涂覆MPTS二氧化硅只有3毫克/克的總床動(dòng)態(tài)容量（C/鈷≈1），遠(yuǎn)小于25wt％的SiMM（）的最小吸收量。從圖4可以清楚知道，MEC離子涂層因?yàn)槁然婋x為Hg2 +離子這個(gè)過程而在SiMM吸附汞中起了關(guān)鍵作用。我們預(yù)期得到相比汞柱S單鍵來(lái)說粘接強(qiáng)度非常高的鍵。汞離子和硫醇基團(tuán)之間的
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