改性活性炭對垃圾焚燒煙氣中汞的吸附影響研究.pdf

1、汞是一種對生態(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行長距離的遷移擴散,以降雨等形式污染土壤與水資源,并通過食物鏈危害人體的健康。近年來我國垃圾焚燒電廠的數(shù)量逐漸增多,垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的汞污染日益受到重視?；钚蕴棵摴钱?dāng)前研究最多的一種脫汞方式。活性炭物理化學(xué)性質(zhì)、煙道溫度、煙氣組分等因素均會對吸附性能產(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為研究對象,測試活性炭CX對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)對活性炭CX吸附HgCl2的影響。
　　 本研究主要實驗與結(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、改性活性炭進行吸附.脫附實驗。結(jié)果表明:活性炭的吸附性能隨苯甲酸的負載量增加而增加,當(dāng)活性炭上苯甲酸的負載量為0.916 mmol/g時,活性炭吸附容量達到484.70μg/g;將此活性炭CX在相同工況下對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℃下測試了單一煙氣組分(CO2、O2、SO2、NO2、NO、HCl,水蒸汽)對活性炭C

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

5、加入HCl的體積分數(shù)為200×10-6時,吸附容量比加入HCl前下降24.2％;水蒸汽對HgCl2起強烈的抑制作用,當(dāng)加入水蒸汽的體積分數(shù)為9％、15％時,吸附容量分別下降76.5％、80.1％。
　　 (3)在140℃,純氮氣氛圍下測試HgCl2初始濃度對活性炭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,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,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,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,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℃時吸附容量的31.6％。
　　 (5)向系統(tǒng)中加入混合煙氣組分,對比活性炭CX與商業(yè)活性炭(BPL、FLUEPAC與HG)的吸附容量。實驗結(jié)果表明:混合煙氣組分對活性炭CX、商業(yè)活性炭FLUEPAC、HG的吸附容量起促進作用,吸附容量分別提高了17.6％、9.3％、11.2％,而商業(yè)活性炭BPL的吸附容量比純氮氣氛圍下降了31.2