飞灰吸附汞的研究进展

粉煤灰作为燃煤电厂的副产物,廉价易得。越来越多的人研究其作为吸附剂对汞的吸附性能。飞灰对元素汞的吸附与飞灰的物理性质、化学组成等有密切的关系。影响其吸附的主要包括未燃碳颗粒含量、类型、比表面积、温度、接触时间等。     

燃煤飞灰中汞的渗滤特性

燃煤飞灰中汞的稳定性是当前备受关注的环境问题之一。为研究燃煤飞灰中的汞在渗滤过程中的迁移转化规律,该文参考国内外多个毒性浸出方法设计渗滤试验,模拟浸取剂pH值、固液比、渗滤时间以及浸取剂氨含量等多个环境变量,并依照美国环保局EPA 1631方法对渗滤液汞浓度进行测定。研究结果表明:飞灰中的汞在渗滤过程中释放率均小于0.2%;渗滤液汞浓度随浸取液pH值的增大呈指数下降趋势,在强碱环境中,渗滤液汞浓度有一定回升;飞灰汞释放率随液固比的增大呈上升趋势;渗滤时间对汞的渗滤量影响不大。总体而言,飞灰在堆存、埋放过程中一般不会对周围环境产生汞污染。但是,氨的存在对飞灰中汞的再释放有显著促进作用。     

烟气组分及飞灰对汞形态转化的影响

模拟研究O2、SO2和HCl三种烟气气体与飞灰存在状态对汞形态转化的影响,并探讨温度对其转化的作用.结果表明:在不同气氛中,反应温度升高有利于汞的氧化,但N2--SO2的烟气体系则相反;O2、SO2和HCl单独存在于烟气中时,对汞的氧化起到不同程度的促进作用,其中HCl的效果最好;烟气中含有O2和HCl将使汞的氧化率明显提高;当SO2与HCl同时存在于烟气中时,SO2会通过与HCl反应抑制汞的氧化过程.飞灰为氧化反应提供反应介质和催化剂,促进烟气中汞的形态转化.     

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.     

燃煤电厂汞排放特性实验研究

选取了我国6个比较有代表性的燃煤电厂,采用美国EPA推荐使用的OH方法,对其入炉煤、底渣、飞灰、脱硫产物及烟气进行了取样分析,并针对系统汞的排放进行了平衡计算.测量了不同电厂的除尘器灰的含碳量,以分析其对飞灰中汞富集因子的影响.实验结果表明:在所测的6个燃煤电厂中,底渣排汞量不到总汞的1%,煤中的汞在燃烧区域以后绝大部分以气态和飞灰吸附态的形式排放,并随着机组容量的增大,气态汞的排放比例也有所增大.飞灰中的残碳对气态汞向飞灰的富集有促进作用,飞灰的含碳量与飞灰中汞的富集因子呈正相关关系.烟气中的氯元素可以提高可溶性二价汞的含量.实验研究表明,循环流化床燃烧方式可以极大地减少气态汞的排放量,其机理还有待于进一步研究.     

三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞的污染特性

研究了三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞在不同粒径下的分布特征、不同浸出时间、液固比和不同酸度下的浸出规律、浸出毒性及飞灰中汞的不同存在形态的含量.结果表明三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞平均含量为8.52 mg/kg,粒径在<100 μm范围内的飞灰中汞含量较高,且汞的含量随着飞灰颗粒尺寸的减小,呈增加趋势.汞的浸出与环境条件密切相关:汞的浸出量随pH值及液固比(L/S)的增加而增大,随时间的延长而减少.形态分析表明飞灰中汞的可氧化态及残渣态含量都较高,而弱酸提取态和可还原态含量则相对较低.     

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。     

煤热解过程中汞析出与汞吸附特性研究

采用煤热解释放出汞,并对热解气体进行汞吸附脱除的燃烧前脱汞的技术路线.在程序升温管式炉系统中,实验研究了大同煤和宝日希勒煤,在N2气氛下热解过程中汞析出和汞吸附的特性.热解结果表明:温度是影响煤热解过程中汞释放的主要因素.随热解温度升高,汞释放率急剧上升,在600℃时两种煤中汞释放率达90%以上;被释放的汞蒸气中以元素汞为主.随停留时间的延长和加热速率的升高,煤中汞释放率显著增加;汞析出仍以元素汞为主.考察了四种吸附剂活性炭、飞灰、Ca(OH)2和5%KMnO4改性Ca(OH)2,对大同煤热解气体中汞的吸附特性.结果表明:随热解温度的升高,四种吸附荆的单位汞吸附量均增大;其中活性炭具有较强的汞吸附能力,吸附率达92%以上;飞灰和另外两种钙基吸附剂的汞吸附率在73%～85%之间变化.     

凹凸棒土的吸附脱汞特性

以苏皖地区特色天然矿物资源凹凸棒土作为吸附剂,研究热活化温度和吸附反应温度对凹凸棒土吸附脱汞性能的影响,并利用N a2S,F e C l3,C u C l2,H2O 2和单质硫对凹凸棒土吸附剂进行化学改性,研究改性凹凸棒土吸附剂的脱汞能力。研究结果表明:经1 2 0℃和1 6 0℃热活化的凹凸棒土吸附脱汞性能有一定程度的提高,而经2 0 0℃和2 4 0℃热活化的凹凸棒土吸附脱汞性能则呈现下降趋势;吸附反应温度的提高有利于凹凸棒土对单质汞的吸附脱除;此外,经单质硫、C u C l2和F e C l3改性的凹凸棒土脱汞能力大为提高。     

改性粉煤灰基烟气脱汞吸附剂氧化性能分析

为提高粉煤灰基吸附剂对单质汞的氧化性能,分别用NaBr、NaCl溶液对粉煤灰基烟气脱汞吸附剂进行浸渍改性,分析了改性前后吸附剂的物理性能,并研究了改性溶液浓度和烟气温度对Hg 0氧化率的影响。结果表明：用浓度为5%的NaBr溶液改性得到的吸附剂对汞的氧化率为79.43%,饱和吸附量约为1 700 ng/g,使用寿命约为480 h。烟气温度对Hg 0的氧化吸附影响显著,最佳温度范围为100~200 ℃。     

Study on mechanism of mercury oxidation by fly ash from coal combustion

To understand the interaction of fly ash and mercury, systematic experiments on mercury oxidation in single flue gas composition are conducted on a fixed bed reactor system, the desorption rate and speciation of mercury are valuated. The results indicate that fly ash itself can significantly promote elemental mercury oxidation. A classification of fly ash activated sites is developed according to the speciation of mercury during adsorption-desorption tests, the reaction mechanism of mercury oxidation by fly...     

粉煤灰对硬化水泥浆泛霜的抑制作用

文章通过对硬化水泥浆泛霜的组成、泛霜数量以及孔结构的测试分析,研究了不同掺量的粉煤灰对硬化水泥浆体泛霜的影响。采用X射线衍射方法分析泛霜的组分;采用图像分析法分析了水泥浆的泛霜数量;用氮吸附法对硬化浆体的孔结构进行测试分析。结果表明,粉煤灰可有效抑制但不能消除泛霜;粉煤灰的火山灰效应和微集料效应的共同作用降低了孔溶液碱度、细化了结构孔径,有效地抑制了泛霜。     

焙烧对粉煤灰孔径分布及吸附性能的影响

为研究粉煤灰的活化性能,在不同温度下焙烧粉煤灰,采用氮吸附法测定焙烧前后粉煤灰的比表面积、孔体积及孔径分布,并进行粉煤灰对Rhodamine-B水溶液的吸附实验。结果表明：粉煤灰的比表面积、孔体积及介孔数量随焙烧温度升高而逐渐增大,700℃时达到最大值,此后随焙烧温度升高而减小;焙烧后粉煤灰对水溶液中的Rhodamine-B分子的吸附性能显著提高。该结果为粉煤灰吸附机理研究提供了有益参考。     

粉煤灰综合利用的现状与前景展望

从降低粉煤灰对环境污染和将其变废为宝的角度,综述了国内外对粉煤灰综合利用的现状,并具体介绍了粉煤灰在建材制品、化学工业、农业以及环境保护等领域应用中的研究热点,提出了大量的可行方案,为粉煤灰综合利用的全面推广奠定了一定的理论基础。另外还对粉煤灰应用中面临的问题提出了一些应对措施,最后对粉煤灰今后应用的重点作了展望。     

粉煤灰吸附活性污泥处理生活污水的研究

通过对三种组成差别较大的粉煤灰(FA)的吸附性能实验,筛选出适宜作微生物吸附载体的FA.根据污水处理系统的MLSS量选定FA投加量为2 g/L.加入粉煤灰的活性污泥处理系统,污泥絮体大,沉降速率明显提高;污水处理系统运行稳定;对CODcr的去除率为87%,对氨氮的去除率为82%,相对于未加粉煤灰的活性污泥系统有所提高.     

混酸改性粉煤灰对砷的吸附研究

研究了混酸改性粉煤灰对水中砷的吸附.表明去除砷酸根离子的最佳pH值范围是5～7.吸附动力学数据完全符合Lagergren 二级速度方程.在所研究的砷浓度范围内,使用Freundlich型吸附等温式能很好地描述吸附平衡数据,并计算出吸附热力学参数△G0,△H0,△S0.在柱吸附实验中,运用Thomas模型预测了本实验的穿透曲线,计算出改性粉煤灰对砷的柱吸附量为14.8 mg/g.