燃煤电厂活性炭喷射脱汞的试验研究

源自燃煤电厂的汞排放已经受到全世界的广泛关注,采取主动措施对其进行控制已成为主要的汞减排手段之一.文献资料表明,燃煤电厂的飞灰对烟气中的汞有一定的吸附脱除作用,但脱除效果因煤种不同导致差异很大,而活性炭对汞有较好的吸附脱除效果.本文采用燃烧调整和优化(CMO)技术以及活性炭喷射(ACI)方法控制和脱除一台美国现役燃煤电厂锅炉(250MWe)燃用低汞和高汞含量煤时烟气中的汞,并对其空气预热器入口和静电除尘器出口烟气中的汞浓度同时使用安大略湿法(OHM)和半连续排放监控系统(SCEM)两种检测方法进行监测,计算了对总汞的脱除效率,得到了该锅炉烟气中的总汞浓度及其脱除率与活性炭喷射量的关系.     

燃煤电厂烟气脱汞技术研究进展

针对燃煤电厂脱汞技术从脱汞机理、脱汞成本、脱汞效率、影响因素等方面总结分析了吸附法、化学氧化法和利用现有脱硫、脱硝、电除尘等设备脱汞技术的优缺点及研究进展。吸附法主要集中在吸附剂制备及脱汞效率等方面,脱汞吸附剂包括活性炭、改性活性炭、功能性活性炭、活性炭纤维、飞灰和农作物吸附剂等。化学氧化法主要包括光催化氧化、金属及金属氧化物催化氧化和低温等离子体法等技术,其机理都是促进烟气中H_g~0氧化成更容易脱除的Hg~(2+);利用现有设备和技术控制汞的排放是结合了SCR催化剂、电除尘放电促使H_g~0氧化、除尘器飞灰吸附、脱硫吸收Hg~(2+)的复杂脱汞机理,其脱汞成本较低。研究制备农作物磁性吸附剂和对脱硝催化剂进行改性后结合现有脱汞技术是目前最具发展前景的脱汞技术。     

竹炭脱除单质汞的特性研究

为了寻求廉价、高效的脱汞吸附剂,总结了竹炭的来源、制备方法、竹炭（BC）的性质以及竹炭的应用现状,并将其应用在燃煤大气污染物汞的脱除上．在小型燃煤烟气汞脱除实验台上和模拟烟气气氛下研究了低温下BC对汞吸附性能的影响因素．实验结果表明：BC对汞有较强的吸附能力,BC粒径减小增大了BC表面积和孔容,这有利于物理吸附脱汞;吸附剂质量与流量比值（W／F）的增加延长了汞与BC的接触时间,非常利于汞的吸附脱除;BC的脱汞效率随汞浓度的增大而降低;BC对汞的吸附脱除存在着最佳反应温度,实验发现60℃为最佳脱除温度;氧气会促进单质汞的氧化,从而进一步提高BC脱除汞的能力．     

硫改性椰壳活性炭管道喷射脱汞实验研究

选用生物质废弃物椰壳制备活性炭脱汞吸附剂,并在不同温度下进行载硫改性.采用N2吸附/脱附、热重质谱联用(TG-MS)、X射线近边吸收结构(XANES)等方法对吸附剂进行孔隙结构和硫存在形态表征.在模拟烟气管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究.结果表明,载硫温度500℃时椰壳活性炭汞吸附效率优于商用富硫活性炭.活性炭汞吸附脱除能力由孔隙结构、硫含量与硫存在形态共同决定.硫含量随着载硫温度的提高而降低,孔隙结构参数得到优化.元素硫、噻吩与硫酸盐为活性炭硫的主要存在形态,噻吩为有机硫的主要形态.元素硫与噻吩均有利于汞吸附脱除,其中元素硫效果最优.模拟烟气组分的加入促进了活性炭脱汞效率的提高.     

新型燃煤烟气脱汞吸附剂的研究进展

吸附剂喷入技术是去除燃煤烟气中元素态Hg0的有效方法。详细介绍了各种新型脱汞吸附剂的研究状况,主要包括新型碳基吸附剂、矿物类吸附剂、钙基吸附剂以及金属、金属氧化物吸附剂的制备方法、吸附性能及脱汞机理,并将各种脱汞吸附剂的优缺点做了对比。展望了燃煤烟气脱汞吸附剂研究的发展趋势。     

改性活性炭纤维及处理硝基苯废水的应用

以提高活性炭纤维(ACF)对硝基苯类化合物的选择性吸附、提高活性炭纤维的利用率为目的，对活性炭纤维进行了改性处理．对改性ACF的吸附性能、实际废水处理工艺进行试验研究，结果表明：改性ACF对硝基苯类化合物具有较强的选择性吸附能力，并且再生工艺简单，可以重复使用多次．改性ACF作为处理含硝基苯类废水的吸附剂，可得到推广应用。     

活性炭喷射耦合布袋除尘脱除燃煤烟气有机污染物

为了探究燃煤烟气有机物的吸附特性,以木质活性炭作为吸附剂、邻二甲苯和甲苯作为吸附质,开展了120 ～130℃温度下有机物质量浓度为40 ～50mg/m3时活性炭喷射耦合布袋除尘器(ACI+ BF)脱除燃煤有机物的试验,研究了有机物沸点、极性以及模拟烟气中水汽、燃煤飞灰和SO2等组分对ACI+ BF脱除有机物性能的影响.结果 表明:有机物沸点是影响吸附脱除效率的主要因素,极性强弱会影响吸附速率;空气气氛下,邻二甲苯吸附脱除效率为56.68％;水汽和SO2在活性炭上与有机物产生竞争吸附,吸附脱除效率分别最大下降24.94％和6.662％,水汽的影响强于SO2;燃煤飞灰因其对活性炭的覆盖作用,低浓度时有抑制吸附作用,吸附脱除效率下降了8.58％,但随着飞灰浓度提高,因促进滤袋上滤层的产生,抑制作用减弱,吸附脱除效率下降了1.61％;水汽、燃煤飞灰和SO2三者混合组分条件下,有机物吸附脱除效率下降程度最大,吸附脱除效率仅为47.13％.     

飞灰残炭对零价汞蒸汽的吸附特征

研究了飞灰未燃残炭对零价汞蒸气的吸附特性.在低汞平衡浓度(＜250 μg/m3)条件下,残炭汞吸附能力与商业活性炭差距不显著,而商业活性炭在高汞浓度端的汞吸附量则明显升高.残炭汞吸附特性与其来源相关性较强.残炭的吸附等温线类似于Ⅱ型等温线,而商业活性炭则明显具有Ⅲ型吸附等温线特征.静态吸附实验结果表明炭质吸附剂表面存在活性点位,从而使其吸附过程得到加强.因为残炭制造成本相对低廉,所以在烟气汞污染物脱除方面更具有价格优势.     

吸附法治理汞废气的机理研究

该文对载银活性炭吸附汞蒸气的机理进行了探讨 ,通过电子探针和扫描电镜对载银活性炭及被汞“饱和”的载银活性炭进行微观结构分析 ,结果显示 ,银在活性炭中主要分布于活性炭的凸面处 ,汞只在有银存在的地方出现 ,表明普通活性炭不具备吸附汞的能力 ,载银活性炭吸附汞属于以银为核心的多分子物理吸附 ,工业上的“饱和”载银活性炭仍具有一定的吸附汞蒸气的能力 ,为交替式吸附床的结构设计提供了技术依据 .     

应用数据挖掘研究活性碳纤维吸附和解吸性能

活性炭纤维司以广泛应用于有机废气的处理，废气中吸附质在活性炭纤维中的吸附和解吸性能严重影响处理效果。将数据挖掘技术应用于醋酸丁酯在活性炭纤维中吸附和解吸性能的研究中，采用多维关联规则对醋酸丁酯在活性炭纤维中的解吸温度、解吸次数、吸附比率和解吸比率的关系进行研究，结果表明随着解吸温度的升高，活性炭纤维对醋酸丁酯的吸附率和解吸率均升高，随着解吸次数的增加，活性炭纤维对醋酸丁酯的吸附比率、解吸比率均降低。     

活性炭纤维吸附甲苯的影响因素

采用动态吸附实验装置,研究了温度、浓度、流速对固定床吸附器中粘胶基活性炭纤维吸附甲苯废气的饱和吸附量的影响.结果表明:甲苯气体流量增加时,饱和吸附量也增加;随浓度的增加,吸附量呈先上升后下降的趋势;当吸附温度升高时,吸附量呈现下降趋势.     

活性炭孔结构的混合碱改性

具有较大比表面积的且以微孔孔隙居多的活性炭对气体小分子具有较好的吸附性能,以椰壳活性炭为原料、KOH/NaOH为活化扩孔剂,考察了温度、时间以及KOH与NaOH的质量比对活性炭孔隙结构的影响,使用N2在77 K下对产品活性炭进行表征测试。表征结果表明,当m(KHO)∶m(NaOH)为4∶1、溶液浓度为50%时,活性炭在600℃下活化4 h所得的活性炭产品平均孔径最大。对比HK模型和DFT模型对微孔活性炭孔径分布的分析结果,表明DFT模型更符合实际情况。经过孔结构改性的活性炭对CH4与CO2吸附能力均有提高。     

电热再生法脱附高沸点有机溶剂的研究

运用电热再生法研究吸附了不同沸点、不同分子量的挥发性有机溶剂（VOCs）异辛烷、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸正丁酯的活性炭纤维的再生效果,考察了再生温度对活性炭纤维再生效率的影响.结果表明：再生温度低于VOCs沸点时,VOCs在活性炭纤维中难被脱附;相同再生条件下,长链状分子结构VOCs气体比较难从活性炭纤维中脱附出来;当再生温度高于200℃时,活性炭纤维吸附性能随再生次数增多而明显下降.     

活性炭纤维与柱状活性炭用于烟气脱硫的对比实验

在活性炭法烟气脱硫工艺中，为了有效地提升系统运行的综合性能，通过实验将活性炭纤维（ACF）与普通的柱状颗粒活性炭（GAC）的各项特性进行了对比，实验结果表明，在同样的工作条件下，ACF的吸附系数比GAC提高16．6倍，损耗减少到GAC的1／14，脱附效率棕达一99．8％以上，证明了采用ACF作为工质可以大大送还和吸附剂用量，显著降低补充新工质的次数，减少设备的投资和运行费用，因而使活性炭法烟气脱硫系统在运行的经济性，可靠性和持久性方面均具有比较明显的优势。     

甲烷在石墨烯与活性炭上的吸附平衡

］为研制ANG新型碳基吸附剂,分别选用比表面积为2074 m2·g-1的椰壳活性炭SAC-02和345 m2·g-1的石墨烯,在温度区间263~313 K、压力范围0~6 MPa,依据容积法的原理测试了甲烷在其上的吸附平衡数据,并由吸附等温线和等量吸附热的比较,分析了甲烷在两吸附剂上吸附平衡.结果表明:甲烷在活性炭上的过剩吸附等温线为典型的Ⅰ型,而石墨烯上在压力2 MPa以下为Ⅰ型,2~6 MPa之间吸附量与压力接近线性关系.在273 K和6 MPa时,甲烷在石墨烯上吸附量为4.6 mmol·g-1,活性炭的吸附量为11.2 mmol·g-1;甲烷在石墨烯和活性炭上的等量吸附热分别为14.32 kJ·mol-1~2.66 kJ·mol-1和13.99 kJ·mol-1~17.57 kJ·mol-1,石墨烯表面对甲烷分子作用能强     

钢铁烧结烟气多污染物的排放特征及控制技术

 监测了钢铁烧结烟气的排放特征,发现SO₂排放浓度沿着烧结机方向呈现机头和机尾低、中部高的特点,二噁英的排放浓度与烟气温度正相关,温度高于250℃时二噁英的排放浓度出现峰值.调研了数十台烧结机的烟气排放特征,表明SO₂排放浓度≤2000 mg/m³的占63%,要求脱硫效率大于90%;>2000 mg/m³的占37%,要求脱硫效率大于96%.NO_x排放浓度≤300 mg/m³的占86%,烟气无需脱硝可直接排放;在300~600 mg/m³之间的占14%,要求脱硝效率大于50%.二噁英排放浓度为1.0~5.0ng TEQ/m³,必须采取控制措施才能达标排放.针对烧结烟气SO₂和二噁英浓度高的特点,论述了基于活性炭吸附的活性炭法,以钙基吸收剂脱硫为主、活性炭(焦)脱二噁英为辅的SDA 法、MEROS 法、IOCFB 法等4 种多污染物协同控制技术及脱除效果.     

Structural Performance and Characterization of Polyimide Doped Activated Carbon Fibers for Mercury Adsorption

Structure characteristics about activated carbon fibers (ACF) and polyimide (P84) doped ACF modified by HNO3 solution were studied to apply in mercury removal in coal-fired flue gases.The P84,which was always used in the non-woven fabric for bag filter,was intermingled with polyacrylonitrile-based ACF (PAN-ACF) in the weight ratio of 1:1 in order to make the doped ACF with P84 (doped-ACF-P84).Then the doped-ACF-P84 fibers were modified by HNO3 solution.The structure and morphology of doped-ACF-P84 were characterized and compared with those of ACF and doped-ACF-P84 modified by HNO3 solution.The results show that the modified doped-ACF-P84 fibers have almost the same pore structure and specific surface area comparing with the original one.However,contrasted with the original PAN-ACF,the doped-ACFP84 fibers modified by HNO3 solution have more oxygen-containing groups used for mercury removal.In particular,they have more lactone and carboxyl groups.     

活性碳纤维的化学改性

通过对活性碳纤维的气相氧化和液相氧化处理。改变了活性碳纤维的表面酸性和极性．研究了化学改性对活性碳纤维吸附性能的影响．结果表明,改性后的活性碳纤维对SO2的吸附能力明显增强．     

流化活性碳纤维脱除烟气中的SO2

应用流化状态下的聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)对模拟的工业烟气中的SO2进行吸附脱除实验,通过改变烟气流量、烟气温度、烟气中水蒸气的体积分数及SO2的质量浓度、ACF的循环比及新加入ACF的质量流量,研究了流化状态下ACF脱除SO2效率的影响因素与变化规律.结果表明:PAN-ACF具有良好的脱硫性能,其脱硫效率随着烟气流量的增大、烟气温度的升高和SO2质量浓度的增高而降低,随着烟气中水蒸气体积分数的增高先增高后降低,随着ACF循环比与新加入ACF的质量流量的增大而增高.