新型多孔硅酸鹽納米吸附劑控制煙氣汞排放的試驗(yàn)研究.pdf

1、“十三五”規(guī)劃指明了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和發(fā)展的戰(zhàn)略導(dǎo)向：我國(guó)當(dāng)前正處于優(yōu)化能源格局的戰(zhàn)略機(jī)遇期，需建設(shè)一個(gè)綠色安全、多元化、智能化、潔凈高效可持續(xù)現(xiàn)代化的能源體系。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的平穩(wěn)進(jìn)行，全球化的大背景逐漸深入人心，燃煤汞污染問題成為亟需解決的環(huán)境課題。從目前的汞控制手段來看，不論從經(jīng)濟(jì)性方面，還是從環(huán)境效益考慮，都存在很大的優(yōu)化提高的空間。本文緊密圍繞煤燃燒污染物排放控制領(lǐng)域，主動(dòng)應(yīng)對(duì)“節(jié)能減排”的國(guó)家重大需求，基于原材料價(jià)格、制作

2、成本和工業(yè)應(yīng)用前景，選取合適的、價(jià)廉的硅酸鹽原材料，利用溶膠凝膠法將原材料制備成多孔納米吸附劑。通過理化特性表征手段對(duì)合成方法進(jìn)行初步探討，選擇合適、穩(wěn)定的合成方法來獲得高比表面積、發(fā)達(dá)孔結(jié)構(gòu)的樣品。通過系列脫汞試驗(yàn)，分析了吸附劑的性能指標(biāo)和脫汞機(jī)理，以期獲得具備廉價(jià)性、非碳、高性能的新一代汞吸附劑，為以后進(jìn)行中試試驗(yàn)、電廠實(shí)際應(yīng)用提供參考。
　　通過溶膠凝膠法，發(fā)展了一種新型硅酸鹽吸附劑。研究表明：控制制備條件，可獲得較大比表面

3、積（514.2 m2/g）和較發(fā)達(dá)孔結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)拇?酸比既可以避免對(duì)水解反應(yīng)旳抑制，又會(huì)使溶液更均勻；反應(yīng)溫度的提高有利于水解反應(yīng)，但溫度過高會(huì)影響膠體的品質(zhì)；隨著焙燒溫度的升高，晶體成型速度快，但過高溫度會(huì)使晶粒變形，粒度不均勻等導(dǎo)致比表面積縮小。經(jīng)掃描電子顯微鏡（SEM）表征，吸附劑形貌為疏松多孔狀，孔徑分布均勻，具備完整的晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)比負(fù)載 KBr前后的照片，宏觀上結(jié)構(gòu)沒有大的變化，仍為多孔狀。
　　通過脫汞性能試驗(yàn)，探討了

4、新型吸附劑的脫汞性能，掌握了影響新型硅酸鹽吸附劑脫汞性能的相關(guān)因素以及反應(yīng)機(jī)理。相同條件下，在適當(dāng)范圍內(nèi)，隨著負(fù)載量的增加，吸附劑的化學(xué)吸附能力得到增強(qiáng)；升高吸附溫度會(huì)促進(jìn)對(duì)汞的化學(xué)吸附，但也會(huì)抑制物理吸附，在90℃到120℃之間存在一個(gè)溫度轉(zhuǎn)折點(diǎn)；隨著初始汞濃度的增加，汞脫除效率有所下降，而單位吸附劑對(duì)汞的吸附量增加，吸附劑用量與初始汞濃度對(duì)應(yīng)一個(gè)最佳匹配值。較大的比表面積和較發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)有力的促進(jìn)了汞的吸附，鹵族元素與汞在吸附劑表面