改性活性炭對(duì)垃圾焚燒煙氣中汞的吸附影響研究.pdf

1、汞是一種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有嚴(yán)重危害的重金屬污染物。在全球的汞排放源中人為源占有很大的比重,化石燃料電廠與垃圾焚燒排放的汞可隨著大氣進(jìn)行長(zhǎng)距離的遷移擴(kuò)散,以降雨等形式污染土壤與水資源,并通過(guò)食物鏈危害人體的健康。近年來(lái)我國(guó)垃圾焚燒電廠的數(shù)量逐漸增多,垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的汞污染日益受到重視。活性炭脫汞是當(dāng)前研究最多的一種脫汞方式?；钚蕴课锢砘瘜W(xué)性質(zhì)、煙道溫度、煙氣組分等因素均會(huì)對(duì)吸附性能產(chǎn)生影響。
　　 本研究建立了一套穩(wěn)定可靠的吸附-脫

2、附系統(tǒng),確立了活性炭吸附性能評(píng)估方法,采用汞滲透管作為氣態(tài)汞發(fā)生裝置,模擬垃圾焚燒過(guò)程中各煙氣組分,確立了以浸漬苯甲酸改性活性炭CX、模擬垃圾焚燒煙氣和HgCl2為研究對(duì)象,測(cè)試活性炭CX對(duì)HgCl2的吸附性能,并研究了各單一煙氣組分與不同工況(HgCl2初始濃度、吸附反應(yīng)溫度、全煙氣組分)對(duì)活性炭CX吸附HgCl2的影響。
　　 本研究主要實(shí)驗(yàn)與結(jié)果如下:
　　 (1)將商業(yè)活性炭BPL高溫煅燒后,浸漬不同濃度苯甲酸的

3、改性活性炭進(jìn)行吸附.脫附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:活性炭的吸附性能隨苯甲酸的負(fù)載量增加而增加,當(dāng)活性炭上苯甲酸的負(fù)載量為0.916 mmol/g時(shí),活性炭吸附容量達(dá)到484.70μg/g;將此活性炭CX在相同工況下對(duì)比改性前活性炭與不同商業(yè)活性炭的吸附容量,CX的吸附量達(dá)到2810μg/g,吸附性能優(yōu)于改性前活性炭與其他商業(yè)活性炭。
　　 (2)在140℃下測(cè)試了單一煙氣組分(CO2、O2、SO2、NO2、NO、HCl,水蒸汽)對(duì)活性炭C

4、X吸附HgCl2的影響。結(jié)果表明:當(dāng)加入12％的CO2時(shí),活性炭CX的吸附容量下降19.9％;當(dāng)加入12％的O2時(shí),活性炭CX的吸附容量提高38.1％;當(dāng)加入的SO2體積分?jǐn)?shù)為300×10-6時(shí),活性炭CX的吸附容量下降37.2％;當(dāng)加入的NO體積分?jǐn)?shù)為300×10-6時(shí),活性炭CX的吸附容量下降23.4％;當(dāng)NO2的加入的體積分?jǐn)?shù)為50×10-6時(shí),吸附容量增加37.6％,而NO2體積分?jǐn)?shù)達(dá)到100×10-6時(shí)吸附容量下降14.9％;

5、加入HCl的體積分?jǐn)?shù)為200×10-6時(shí),吸附容量比加入HCl前下降24.2％;水蒸汽對(duì)HgCl2起強(qiáng)烈的抑制作用,當(dāng)加入水蒸汽的體積分?jǐn)?shù)為9％、15％時(shí),吸附容量分別下降76.5％、80.1％。
　　 (3)在140℃,純氮?dú)夥諊聹y(cè)試HgCl2初始濃度對(duì)活性炭CX吸附HgCl2的影響。結(jié)果表明:活性炭的吸附容量隨HgCl2初始濃度的增加而增大,當(dāng)初始濃度從203.51μg/m3增加到648.85μg/m3時(shí),活性炭CX的吸附

6、容量提高了1.2倍,從276.48μg/g提高到616.19μg/g。
　　 (4)在不同吸附反應(yīng)溫度下對(duì)比活性炭CX與商業(yè)活性炭BPL的吸附容量。結(jié)果表明:當(dāng)溫度為30℃時(shí),活性炭CX的吸附容量(83.93μg/g)略低于商業(yè)活性炭BPL(94.48μg/g);當(dāng)溫度從30℃上升到140℃時(shí),活性炭CX的吸附容量(484.86μg/g)顯著提高,比商業(yè)活性炭BPL(306.39μg/g)高出58.2％:當(dāng)溫度從140℃上升到2

7、00℃時(shí),由于苯甲酸的析出,吸附容量明顯下降,活性炭CX的吸附容量為153.39μg/g,是140℃時(shí)吸附容量的31.6％。
　　 (5)向系統(tǒng)中加入混合煙氣組分,對(duì)比活性炭CX與商業(yè)活性炭(BPL、FLUEPAC與HG)的吸附容量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:混合煙氣組分對(duì)活性炭CX、商業(yè)活性炭FLUEPAC、HG的吸附容量起促進(jìn)作用,吸附容量分別提高了17.6％、9.3％、11.2％,而商業(yè)活性炭BPL的吸附容量比純氮?dú)夥諊陆盗?1.2