聚苯硫醚(PPS)濾料協(xié)同飛灰—鈣基配方型吸附劑脫除煙氣中Hg0的試驗研究.pdf

1、汞是煤中眾多有毒痕量元素之一，燃燒過程中，大部分煤中的汞揮發(fā)后隨煙氣排入大氣。由于其在大氣中停留時間較長，且易在生物體內(nèi)積聚，進(jìn)入食物鏈的汞化合物會危害人類健康，而受到國內(nèi)外研究學(xué)者的高度重視。我國863計劃也將燃煤汞排放控制技術(shù)的開發(fā)，作為其中一項重要的研究內(nèi)容，本文的研究內(nèi)容也是這些研究計劃中的一個重要組成部分。
　　首先，本文通過固定床實驗系統(tǒng)，分別對5種不同質(zhì)量摻混比的飛灰-CaCO3配方型吸附劑樣品脫除模擬煙氣中Hg0進(jìn)

2、行了試驗研究，結(jié)果表明，在溫度為120℃，N2+4％O2的條件下，不同質(zhì)量摻混比的飛灰-CaCO3吸附劑最高脫除率均低于純飛灰條件下的最高脫除率，說明此配方型吸附劑并不能明顯提高Hg0的脫除效率。
　　利用不同濃度的KMnO4溶液和KBr溶液對質(zhì)量摻混比為3∶1時的飛灰-CaCO3吸附劑樣品進(jìn)行改性，結(jié)果表明，不同濃度KMnO4改性飛灰-CaCO3吸附劑對Hg0的脫除效率在一定程度上都有所提高，最高可達(dá)64％，不同濃度對飛灰-Ca

3、CO3吸附劑改性后，其脫除效率相差較大，隨著KMnO4濃度的增加，汞的脫除率會有較明顯的增加。經(jīng)KBr改性后的飛灰-CaCO3吸附劑對汞的脫除效果有明提高，然而，隨著KBr的量的不斷增加，汞的脫除率并沒有相應(yīng)的線性增加，5％時的添加量時，其脫除率最高，10％時的脫除率反而有所下降。
　　通過對濾袋常用聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)濾料協(xié)同飛灰-鈣基配方型吸附劑對脫除模擬煙氣中Hg0進(jìn)行了試驗研究，分

4、析了HCl、SO2、NO等氣體對其的影響，并對其脫除及影響機(jī)理進(jìn)行了深入探討。
　　結(jié)果表明，120℃條件下，PPS濾料協(xié)同摻混比為2∶1的飛灰-Ca(OH)2吸附劑對汞的聯(lián)合脫除率最高達(dá)72％，隨著溫度的升高，濾料和吸附劑對汞的脫除效率降低，說明高溫不利于汞的脫除。在10ppmHCl和40ppmHCl條件下，Hg0的脫除率可達(dá)80％左右，比無HCl條件可提高20％左右，說明HCl對汞的脫除具有很強(qiáng)的促進(jìn)作用，而不同濃度條件下的脫

5、除效果相差不大，少量HCl足以大幅度提高其脫除效果。無SO2時，PPS濾料協(xié)同飛灰-Ca(OH)2吸附劑對Hg0的脫除最高可達(dá)62％左右;當(dāng)SO2存在時，對單質(zhì)汞的脫除效率可增加7％～15％左右，說明SO2對濾料協(xié)同吸附劑脫除煙氣中的汞有一定的促進(jìn)作用。NO的促進(jìn)效果并不明顯，當(dāng)NO濃度為100ppm時，其脫除效率僅比NO不存在時提高了1％-2％，甚至可以認(rèn)為是誤差所致;當(dāng)NO濃度增大到200ppm時，Hg0的平均脫除率相應(yīng)增大到73％

6、，但與HCl相比，NO對Hg0的氧化促進(jìn)作用并不明顯。120℃條件下，PPS濾料協(xié)同摻混比為3∶1的飛灰-CaCO3吸附劑對汞的聯(lián)合脫除率最高達(dá)61％;不同溫度條件時，汞的最大脫除率由80℃條件下的64％下降到160℃條件下的53％，溫度越高，Hg0的脫除率越低。不同濃度的HCl對PPS濾料協(xié)同摻混比為3∶1的飛灰-CaCO3吸附劑脫除煙氣中Hg0均有一定程度的促進(jìn)作用，Hg0的最大脫除率達(dá)72％，較無HCl條件下提高14％左右，且HC

7、l低濃度與高濃度條件下，其脫除效率相差不大。不同濃度的SO2對Hg0的脫除具有一定的促進(jìn)作用，但其促進(jìn)效果不甚明顯。在NO濃度為200ppm的條件下，Hg0的脫除率最高為68％，與1200ppm的SO2條件下脫除率相當(dāng)，而NO條件下吸附劑氧化吸附壽命有所延長，90min后其脫除率仍可達(dá)26％。
　　在前人的基礎(chǔ)上建立了固定床吸附劑單獨脫除單質(zhì)汞試驗系統(tǒng)的簡單數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，仿真結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好，該模型可以在一定條件下對單