改性粘土脫汞特性的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、煤燃燒是人為大氣汞排放的最主要排放源，單質(zhì)汞由于具有揮發(fā)性、持久性和生物積累性對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康存在嚴(yán)重威脅，研究解決煤燃燒過(guò)程中引起的汞的問(wèn)題已成為當(dāng)今國(guó)際的前沿課題。
　　本文選用廉價(jià)的粘土及柱撐粘土材料作為活性炭的替代品，通過(guò)KI、KBr改性的方法制備出了一系列的汞吸附劑，在固定床實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行單質(zhì)汞的吸附實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)鹵族元素改性粘土(KI-clay、KBr-clay)與未改性粘土(clay)之間，KI改性粘土(KI-cla

2、y)與KI改性鈦基柱撐粘土(KI-Ti-PILC)之間脫除單質(zhì)汞的性能進(jìn)行了比較分析。同時(shí)，考察了負(fù)載量、吸附溫度、O2濃度及SO2濃度對(duì)汞吸附性能的影響。
　　采用四種表觀動(dòng)力學(xué)模型(準(zhǔn)一級(jí)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，Elovich模型及顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，深入的探討Hg0動(dòng)力學(xué)吸附過(guò)程機(jī)理。同時(shí)，本文計(jì)算了不同溫度條件下KI-clay和KI-Ti-PILC吸附Hg0的熱力學(xué)參數(shù):吸附自由能ΔG，吸附焓變?chǔ)及吸附熵變?chǔ)?/p>

3、S。
　　結(jié)果表明，在同等條件下，KI-clay脫汞性能顯著優(yōu)于KBr-clay; KI-Ti-PILC脫汞性能顯著優(yōu)于KI-clay，KI-clay與KI-Ti-PILC對(duì)Hg0的脫除效率均隨著KI負(fù)載量、溫度、O2濃度的提高而顯著增加，而SO2濃度的改變對(duì)于吸附劑吸附性能的影響較弱，隨著SO2濃度增加，KI-clay對(duì)汞的吸附性先增加后降低，而KI-Ti-PILC脫汞性能持續(xù)增加趨勢(shì)。
　　在所研究的條件范圍內(nèi)，未改性粘

4、土吸附汞過(guò)程遵循顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型。準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能夠很好的描述與預(yù)測(cè)KI-clay(KBr-clay)在不同KI負(fù)載量及溫度條件下單質(zhì)汞的吸附過(guò)程。模擬效果從優(yōu)到次為:準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型，Elovich模型，準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　在不同的影響因素下，KI-Ti-PILC及KI-clay脫汞過(guò)程均能夠較好的符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，其對(duì)于KI-Ti-PILC脫汞過(guò)程擬合結(jié)果優(yōu)于KI-clay。同時(shí)，準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型及顆粒