茶梗基生物炭聯(lián)合去除NO和氣態(tài)單質(zhì)汞的研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 16:25
我國(guó)作為煤炭大國(guó),燃煤發(fā)電一直占主導(dǎo)地位,燃煤煙氣中的氮氧化物（NOx）和氣態(tài)單質(zhì)汞（Hg0）對(duì)環(huán)境、生態(tài)和動(dòng)植物都有較大的危害。NOx和Hg0的減排已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。云南作為茶葉大省,在茶葉采摘和制茶過(guò)程中會(huì)生成副產(chǎn)物廢棄茶梗,挑揀出來(lái)的茶梗被隨意丟棄,形成固廢污染環(huán)境并造成資源的浪費(fèi)。本次研究利用廢棄茶梗,采用浸漬法制備新型、廉價(jià)、過(guò)渡金屬氧化物負(fù)載的生物炭吸附催化劑,以聯(lián)合去除一氧化氮（NO）和Hg0為目的,探究其脫除效果與吸附催化反應(yīng)機(jī)理,實(shí)現(xiàn)污染物的聯(lián)合脫除。并對(duì)生物質(zhì)原料和生物炭進(jìn)行多種物理化學(xué)表征,對(duì)單質(zhì)汞的吸附進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)擬合,確定了聯(lián)合脫除機(jī)理,并得出以下結(jié)論:（1）未改性及硝酸改性的生物炭去除效果不佳,需要浸漬處理。通過(guò)單獨(dú)的NO去除實(shí)驗(yàn)確定最佳的浸漬比為4%二氧化鈰（CeO2）/4%氧化銅（CuO）和4%CeO2/4%二氧化錳（MnO2）,隨后在100℃-300℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行...
【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線(xiàn)圖
但是其也有幾點(diǎn)需要改進(jìn)的缺點(diǎn)， 是低溫和較低的煤炭能量的利用率降低，飛灰和 CO 含量增多，在水蒸汽的作用水冷管壁，二是降低燃燒溫度同時(shí)會(huì)降低鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。氣脫硝技術(shù)氮燃燒技術(shù)不能達(dá)到國(guó)家氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，需要進(jìn)行從而進(jìn) 步達(dá)到要求，而隨著新國(guó)標(biāo)的執(zhí)行，排放標(biāo)準(zhǔn)愈加嚴(yán)格發(fā)展也日趨完善。煙氣脫硝技術(shù)主要包括 SCR、選擇性非催化還R 聯(lián)合脫除。SCR法是現(xiàn)階段燃煤電廠應(yīng)用較多的方法。在 SCR 催化劑和 300℃-，煙氣中的氮氧化物選擇性的與還原劑 NH3（或者是烴類(lèi)氣體）發(fā)的 N2和水（H2O）。Engelhard 公司 1957 年發(fā)明，日本率先在 1CR 催化劑，并成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)。主要脫硝原理如下圖 2.1 所示
圖 2.2 電廠煙氣處理流程Fig.2.2 Treatment process of flue gas in power plants除了在電除塵器之前注入活性炭粉末吸附單質(zhì)汞以外，現(xiàn)階段電廠有很多污染物聯(lián)合去除的方法，有的已經(jīng)達(dá)成了商業(yè)化的應(yīng)用，以下逐 介紹。2.3.1 SCR+WFGD 聯(lián)合控制電廠的空氣污染控制設(shè)備（SCR、ESP、WFGD）如圖 2.2 所示。雖然 SCR 催化劑對(duì)單質(zhì)汞基本不吸附，但在前文中有提到，煙氣在經(jīng)過(guò) SCR 裝置后，Hg0濃度下降，Hg2+濃度增高（越高越有利于被 WFGD 去除），說(shuō)明在 SCR 內(nèi)發(fā)生了汞單質(zhì)的氧化，而 SCR 催化劑對(duì)汞的氧化主要有 2 種方法[39]， 是催化劑將氯化氫（HCl）氧化成氯氣（Cl2），Cl2中活性氯原子將 Hg0氧化成 HgCl2，二是 Hg0首先被 SCR 催化劑吸附在表面，催化作用下形成氧化汞（HgO），隨后與 HCl 反應(yīng)生成 HgCl2。而Hg2+有較強(qiáng)的水溶性，除了被 ESP 捕獲 部分以外，濕法煙氣脫硫裝置可以吸收被SCR 氧化的汞，達(dá)到污染物的聯(lián)合去除。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低氮燃燒技術(shù)在燃煤鍋爐上的應(yīng)用[J]. 寇文博. 石油石化綠色低碳. 2016(06)
[2]燃煤煙氣氮氧化物控制技術(shù)研究進(jìn)展與分析[J]. 吳升瀟,楊會(huì)民,張健. 煤炭加工與綜合利用. 2016(06)
[3]通過(guò)茶梗深加工 提高茶葉附加值[J]. 謝偉清,何鵬飛. 農(nóng)業(yè)科技與信息. 2016(08)
[4]Mn-Co/MCM-41吸附劑表征及脫除煙氣中單質(zhì)汞研究[J]. 張安超,張洪良,宋軍,盛偉,鄭雯雯. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2015(05)
[5]吸附法去除電廠汞的研究進(jìn)展[J]. 王立坤. 當(dāng)代化工. 2014(02)
[6]中國(guó)及世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析[J]. 劉磊,金晶,趙慶慶,張盈文,劉娓. 能源研究與信息. 2014(01)
[7]中國(guó)燃煤電廠汞排放規(guī)律[J]. 殷立寶,禚玉群,徐齊勝,朱振武,杜雯,安忠義. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(29)
[8]燃煤電廠汞排放及其控制技術(shù)研究[J]. 陳其顥,朱林,王可輝. 電力科技與環(huán)保. 2013(03)
[9]火電企業(yè)氮氧化物排放現(xiàn)狀與控制技術(shù)探討[J]. 趙亞琳,陳滿(mǎn)誠(chéng). 知識(shí)經(jīng)濟(jì). 2013(11)
[10]火電廠氮氧化物控制技術(shù)探討[J]. 秦勝,張劍,田莉雅. 能源環(huán)境保護(hù). 2012(04)
博士論文
[1]礦物吸附劑對(duì)燃煤煙氣中汞的脫除機(jī)制的研究[D]. 丁峰.華中科技大學(xué) 2012
本文編號(hào)：2912905
【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線(xiàn)圖
但是其也有幾點(diǎn)需要改進(jìn)的缺點(diǎn)， 是低溫和較低的煤炭能量的利用率降低，飛灰和 CO 含量增多，在水蒸汽的作用水冷管壁，二是降低燃燒溫度同時(shí)會(huì)降低鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。氣脫硝技術(shù)氮燃燒技術(shù)不能達(dá)到國(guó)家氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，需要進(jìn)行從而進(jìn) 步達(dá)到要求，而隨著新國(guó)標(biāo)的執(zhí)行，排放標(biāo)準(zhǔn)愈加嚴(yán)格發(fā)展也日趨完善。煙氣脫硝技術(shù)主要包括 SCR、選擇性非催化還R 聯(lián)合脫除。SCR法是現(xiàn)階段燃煤電廠應(yīng)用較多的方法。在 SCR 催化劑和 300℃-，煙氣中的氮氧化物選擇性的與還原劑 NH3（或者是烴類(lèi)氣體）發(fā)的 N2和水（H2O）。Engelhard 公司 1957 年發(fā)明，日本率先在 1CR 催化劑，并成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)。主要脫硝原理如下圖 2.1 所示
圖 2.2 電廠煙氣處理流程Fig.2.2 Treatment process of flue gas in power plants除了在電除塵器之前注入活性炭粉末吸附單質(zhì)汞以外，現(xiàn)階段電廠有很多污染物聯(lián)合去除的方法，有的已經(jīng)達(dá)成了商業(yè)化的應(yīng)用，以下逐 介紹。2.3.1 SCR+WFGD 聯(lián)合控制電廠的空氣污染控制設(shè)備（SCR、ESP、WFGD）如圖 2.2 所示。雖然 SCR 催化劑對(duì)單質(zhì)汞基本不吸附，但在前文中有提到，煙氣在經(jīng)過(guò) SCR 裝置后，Hg0濃度下降，Hg2+濃度增高（越高越有利于被 WFGD 去除），說(shuō)明在 SCR 內(nèi)發(fā)生了汞單質(zhì)的氧化，而 SCR 催化劑對(duì)汞的氧化主要有 2 種方法[39]， 是催化劑將氯化氫（HCl）氧化成氯氣（Cl2），Cl2中活性氯原子將 Hg0氧化成 HgCl2，二是 Hg0首先被 SCR 催化劑吸附在表面，催化作用下形成氧化汞（HgO），隨后與 HCl 反應(yīng)生成 HgCl2。而Hg2+有較強(qiáng)的水溶性，除了被 ESP 捕獲 部分以外，濕法煙氣脫硫裝置可以吸收被SCR 氧化的汞，達(dá)到污染物的聯(lián)合去除。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低氮燃燒技術(shù)在燃煤鍋爐上的應(yīng)用[J]. 寇文博. 石油石化綠色低碳. 2016(06)
[2]燃煤煙氣氮氧化物控制技術(shù)研究進(jìn)展與分析[J]. 吳升瀟,楊會(huì)民,張健. 煤炭加工與綜合利用. 2016(06)
[3]通過(guò)茶梗深加工 提高茶葉附加值[J]. 謝偉清,何鵬飛. 農(nóng)業(yè)科技與信息. 2016(08)
[4]Mn-Co/MCM-41吸附劑表征及脫除煙氣中單質(zhì)汞研究[J]. 張安超,張洪良,宋軍,盛偉,鄭雯雯. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2015(05)
[5]吸附法去除電廠汞的研究進(jìn)展[J]. 王立坤. 當(dāng)代化工. 2014(02)
[6]中國(guó)及世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析[J]. 劉磊,金晶,趙慶慶,張盈文,劉娓. 能源研究與信息. 2014(01)
[7]中國(guó)燃煤電廠汞排放規(guī)律[J]. 殷立寶,禚玉群,徐齊勝,朱振武,杜雯,安忠義. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(29)
[8]燃煤電廠汞排放及其控制技術(shù)研究[J]. 陳其顥,朱林,王可輝. 電力科技與環(huán)保. 2013(03)
[9]火電企業(yè)氮氧化物排放現(xiàn)狀與控制技術(shù)探討[J]. 趙亞琳,陳滿(mǎn)誠(chéng). 知識(shí)經(jīng)濟(jì). 2013(11)
[10]火電廠氮氧化物控制技術(shù)探討[J]. 秦勝,張劍,田莉雅. 能源環(huán)境保護(hù). 2012(04)
博士論文
[1]礦物吸附劑對(duì)燃煤煙氣中汞的脫除機(jī)制的研究[D]. 丁峰.華中科技大學(xué) 2012
本文編號(hào)：2912905
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