高分子化合物殼聚糖脫除燃煤煙氣中汞的實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究.pdf

1、電力工業(yè)污染物的排放已使環(huán)境日趨惡化：溫室效應(yīng)、酸雨、重金屬危害人類，重金屬中尤其是汞，可通過呼吸道、皮膚和消化道等多種途徑侵入人體，造成神經(jīng)性中毒和深部組織病變。燃煤導(dǎo)致的汞污染越來越嚴(yán)重，燃煤汞排放控制刻不容緩。 煙氣汞排放的控制方法有多種，如利用活性炭、鈣基類物質(zhì)、沸石材料等吸附劑除汞；利用現(xiàn)有污染物控制裝置如電除塵器(ESP)、脫硫裝置(FGD)等方法除汞。但目前燃煤電站還沒有一項(xiàng)成熟的可應(yīng)用的脫汞技術(shù)，最接近應(yīng)用的是煙

2、氣中噴入活性炭顆粒脫汞，但成本昂貴且在SO2濃度大于1600ppm時(shí)，除汞效率大大降低。降低成本且達(dá)到有效控制汞排放是今后研究的主要方向。 本文旨在研究一種新型、高效且成本低廉的吸附劑來脫除燃煤煙氣中的汞。而高分子殼聚糖含有大量的有效螯合重金屬離子的活性基團(tuán)—NH2、—OH，能高效吸附重金屬離子，且資源豐富，可生物降解對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染，被廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，本文首次將其應(yīng)用于煙氣除汞領(lǐng)域。 首先，通過改性試驗(yàn)制備了

3、四種殼聚糖吸附劑：CS-Cu2+模板樹脂吸附劑、CS-S樹脂吸附劑、CS-ZL樹脂吸附劑、CS-C三元復(fù)合吸附劑。通過比表面分析、紅外光譜分析了其物理化學(xué)結(jié)構(gòu)，從理論上揭示了殼聚糖類吸附劑的除汞機(jī)理。 接著，采用安大略法和原子吸收光譜法分析測(cè)定了一維爐燃燒實(shí)驗(yàn)中，燃煤煙氣汞的形態(tài)分布和濃度。發(fā)現(xiàn)氣態(tài)汞中單質(zhì)汞占多數(shù)，即使氧化性氣氛下，氣態(tài)汞中單質(zhì)汞仍多于二價(jià)汞，比例為3：2。然后，開展了一維煤粉爐、模擬煙氣除汞實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：殼

4、聚糖類吸附劑可以有效脫除燃煤煙氣中的汞，最高效率可達(dá)到96.34％；對(duì)單質(zhì)汞的脫除有一定效果，并且Sox、Nox的存在對(duì)單質(zhì)汞的脫除具有促進(jìn)作用；溫度升高有利于汞的脫除，在80~120℃溫度區(qū)間內(nèi)效果較好。 最后，通過不同吸附劑除汞效率的對(duì)比及吸附前后紅外光譜的對(duì)比分析，揭示了殼聚糖類吸附劑的除汞機(jī)理為4個(gè)游離氨基螯合1個(gè)汞或2個(gè)游離氨基和2個(gè)羥基協(xié)同螯合一個(gè)汞，其中氨基是主要反應(yīng)活性基。 綜合來看，殼聚糖類吸附劑是一種