ceotio2atp复合材料的制备及其对烟气中hg0的脱除
为了有效控制燃煤烟气中汞对环境造成的污染，本实验采用活化凹土为载体，并使用溶胶-凝胶法来负载铈钛氧化物，制作成CeO-TiO2-ATP复合材料用来进行烟气中的脱汞。实验中考察了Ce和Ti在凹土中的负载比例和负载量，以及烟气流速对CeO-TiO2-ATP复合材料脱汞效率的影响。寻找出使其脱汞能力达到最佳的工艺条件，同时测定其脱汞寿命。实验结果表明，反应温度120℃下，Ce和Ti的负载量为15%，负载比例为1:1，烟气流速为900 mL/min时，CeO-TiO2-ATP复合材料的脱汞效率最佳，可以达到90.82%。关键词 燃煤烟气，脱汞材料制备，工艺条件
目录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 烟气中汞的理化性质 2
1.3 几种常规燃煤烟气脱汞技术 2
1.3.1 飞灰吸附法 2
1.3.2 SCR脱汞技术 3
1.3.3 活性炭吸附法 3
1.3.4 WFGD脱汞法 3
1.3.5 氧化脱汞法 3
1.4 选题的依据和意义 4
1.4.1 选题的依据 4
1.4.2 选题的意义 5
2 实验部分 5
2.1 实验药品仪器 5
2.1.1 实验药品 5
2.1.2 实验仪器 6
2.2 CeOTiO2ATP复合材料的制备 7
2.2.1 酸化改性凹土的制备 7
2.2.2 CeOATP复合材料的制备 7
2.2.3 CeOTiO2ATP复合材料的制备 7
2.3 材料的表征 8
2.3.1 场发射扫描电镜能谱（FESEMEDS） 8
2.3.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR） 8
2.3.3 X射线衍射（XRD） 8
2.4 汞标准液及标准曲线 9
2.5 材料制备条件对脱汞性能的影响 9
2.5.1 Ce/Ti的负载比例以及负载量对脱汞效率的影响 9
2.5.2 烟气流速对脱汞效率的影响 9 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2.5.3 正交实验法确定脱汞样品最佳工艺条件 10
2.5.4 复合材料的极限寿命测试 10
2.6 CeOTiO2ATP复合材料脱汞实验方法 11
2.6.1 模拟烟气脱汞检测装置搭建 11
2.6.2 燃煤测汞仪的使用 11
2.6.3 脱汞效率计算 12
3 实验结果与讨论 12
3.1 场发射扫描电镜及能谱分析 12
3.2 傅里叶变换红外光谱分析 14
3.3 X射线衍射分析 16
3.4 标准曲线的绘制 16
3.5 Ce/Ti负载比例与负载量对脱汞效率的影响 17
3.6 烟气流速对脱汞效率的影响 20
3.7 正交实验分析样品脱汞最佳工艺 21
3.7.1 单因素实验 21
3.7.2 正交实验结果分析 21
3.7.3 验证实验 23
3.8 最优脱汞样品的极限使用寿命 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
1.1 研究背景
随着现代科技的迅捷发展，我国对热能以及电力的日常使用需求也愈发庞大。目前国家推行的依靠风力、水力、核能、潮汐等各种多元化的能量供给虽然减轻了用电需求的压力，但面对国土幅员辽阔，人民数量逐年增多的现象，这种新型的能量供给依旧显得捉襟见肘。所以，就当下而言，供给日常生活所需要的电能仍然需要依靠传统供能渠道——燃煤发电[1] 。
煤炭作为现如今我国最重要的同时也是储量最为丰富的化石能源，在能源供给方面所占的比例达到了主要能源供应的 65%以上[2]。在我国，绝大部分的煤炭产能都消费在国内，而且其中有至少50%以上都是用于发电，在全国发电设施装备总容量中火电装机的容量的占比占据了70%以上[3]。但是，燃煤火电厂的存在在给我国的社会与经济的高速发展提供坚实后盾的同时，向大气排放了大量的温室气体、NOx和SOx、颗粒污染物以及多重有害的痕量元素[4]，这其中，就有汞元素。
汞侵蚀到人身体中后，其中有 90%的有机汞结合人体中的红细胞，以及有50%的无机汞结合人体中的血浆蛋白，并广泛遍布在人体内各处，在心、脑、肝、肺、皮肤与呼吸道等都有涉及。人体吸收的汞约有80%储存在肾脏中，并且指甲、头发以及甲状腺中也会存有一些相当的含量[5]。汞作为一种有很强神经毒性的元素，其中毒的症状主要有头晕、头痛、浑身乏力等全身症状；过量吸收汞蒸汽还会造成神经功能紊乱，呕吐、腹泻，产生肺炎，急性肾功能衰竭，甚至会有虚脱、休克等症状[6]。
燃煤烟气中的汞正因为其具有易挥发，持久性强，并且不仅有剧毒而且能够使毒素进行生物蓄积的特点，越来越被国际社会的高度重视[7]，很多国家将汞列为优先控制的污染物[8]。由于汞排放总量中有30%的汞都是通过燃煤这一过程排放出来的[9]，所以成为了人为汞污染的主要污染源，环境保护署(EPA)为了应对这一现象也出台了相关的规定：汞和有毒气体相关标准(MATS)[10]，目的是为了控制燃煤发电厂运行过程中汞和一些其他污染气体的排放。Lindqvist 等人[11]发现，因为人为因素而产生的汞基本上占了大气汞的3/4，这当中由于燃煤产生并释放的汞则在全球人为排放的总量中占了将近60%。王起超、中西部研究所等[1213]都报道了约有75%的在煤燃烧过程中产生的汞被释放到了大气中，并预计了每年因为燃煤而排入到大气中的汞之中就中国便有约200 t以上，而美国的燃煤电厂每年向大气中排放的的汞大概只有89 t。中国环保部公布的《火电厂大气污染物排放标准》要求中表示：从2015年1月1日起火电厂将执行汞及化合物污染物排放0.03 毫克/立方米限制的规定[14]。
1.2 烟气中汞的理化性质
目录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 烟气中汞的理化性质 2
1.3 几种常规燃煤烟气脱汞技术 2
1.3.1 飞灰吸附法 2
1.3.2 SCR脱汞技术 3
1.3.3 活性炭吸附法 3
1.3.4 WFGD脱汞法 3
1.3.5 氧化脱汞法 3
1.4 选题的依据和意义 4
1.4.1 选题的依据 4
1.4.2 选题的意义 5
2 实验部分 5
2.1 实验药品仪器 5
2.1.1 实验药品 5
2.1.2 实验仪器 6
2.2 CeOTiO2ATP复合材料的制备 7
2.2.1 酸化改性凹土的制备 7
2.2.2 CeOATP复合材料的制备 7
2.2.3 CeOTiO2ATP复合材料的制备 7
2.3 材料的表征 8
2.3.1 场发射扫描电镜能谱（FESEMEDS） 8
2.3.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR） 8
2.3.3 X射线衍射（XRD） 8
2.4 汞标准液及标准曲线 9
2.5 材料制备条件对脱汞性能的影响 9
2.5.1 Ce/Ti的负载比例以及负载量对脱汞效率的影响 9
2.5.2 烟气流速对脱汞效率的影响 9 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2.5.3 正交实验法确定脱汞样品最佳工艺条件 10
2.5.4 复合材料的极限寿命测试 10
2.6 CeOTiO2ATP复合材料脱汞实验方法 11
2.6.1 模拟烟气脱汞检测装置搭建 11
2.6.2 燃煤测汞仪的使用 11
2.6.3 脱汞效率计算 12
3 实验结果与讨论 12
3.1 场发射扫描电镜及能谱分析 12
3.2 傅里叶变换红外光谱分析 14
3.3 X射线衍射分析 16
3.4 标准曲线的绘制 16
3.5 Ce/Ti负载比例与负载量对脱汞效率的影响 17
3.6 烟气流速对脱汞效率的影响 20
3.7 正交实验分析样品脱汞最佳工艺 21
3.7.1 单因素实验 21
3.7.2 正交实验结果分析 21
3.7.3 验证实验 23
3.8 最优脱汞样品的极限使用寿命 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
1 引言
1.1 研究背景
随着现代科技的迅捷发展，我国对热能以及电力的日常使用需求也愈发庞大。目前国家推行的依靠风力、水力、核能、潮汐等各种多元化的能量供给虽然减轻了用电需求的压力，但面对国土幅员辽阔，人民数量逐年增多的现象，这种新型的能量供给依旧显得捉襟见肘。所以，就当下而言，供给日常生活所需要的电能仍然需要依靠传统供能渠道——燃煤发电[1] 。
煤炭作为现如今我国最重要的同时也是储量最为丰富的化石能源，在能源供给方面所占的比例达到了主要能源供应的 65%以上[2]。在我国，绝大部分的煤炭产能都消费在国内，而且其中有至少50%以上都是用于发电，在全国发电设施装备总容量中火电装机的容量的占比占据了70%以上[3]。但是，燃煤火电厂的存在在给我国的社会与经济的高速发展提供坚实后盾的同时，向大气排放了大量的温室气体、NOx和SOx、颗粒污染物以及多重有害的痕量元素[4]，这其中，就有汞元素。
汞侵蚀到人身体中后，其中有 90%的有机汞结合人体中的红细胞，以及有50%的无机汞结合人体中的血浆蛋白，并广泛遍布在人体内各处，在心、脑、肝、肺、皮肤与呼吸道等都有涉及。人体吸收的汞约有80%储存在肾脏中，并且指甲、头发以及甲状腺中也会存有一些相当的含量[5]。汞作为一种有很强神经毒性的元素，其中毒的症状主要有头晕、头痛、浑身乏力等全身症状；过量吸收汞蒸汽还会造成神经功能紊乱，呕吐、腹泻，产生肺炎，急性肾功能衰竭，甚至会有虚脱、休克等症状[6]。
燃煤烟气中的汞正因为其具有易挥发，持久性强，并且不仅有剧毒而且能够使毒素进行生物蓄积的特点，越来越被国际社会的高度重视[7]，很多国家将汞列为优先控制的污染物[8]。由于汞排放总量中有30%的汞都是通过燃煤这一过程排放出来的[9]，所以成为了人为汞污染的主要污染源，环境保护署(EPA)为了应对这一现象也出台了相关的规定：汞和有毒气体相关标准(MATS)[10]，目的是为了控制燃煤发电厂运行过程中汞和一些其他污染气体的排放。Lindqvist 等人[11]发现，因为人为因素而产生的汞基本上占了大气汞的3/4，这当中由于燃煤产生并释放的汞则在全球人为排放的总量中占了将近60%。王起超、中西部研究所等[1213]都报道了约有75%的在煤燃烧过程中产生的汞被释放到了大气中，并预计了每年因为燃煤而排入到大气中的汞之中就中国便有约200 t以上，而美国的燃煤电厂每年向大气中排放的的汞大概只有89 t。中国环保部公布的《火电厂大气污染物排放标准》要求中表示：从2015年1月1日起火电厂将执行汞及化合物污染物排放0.03 毫克/立方米限制的规定[14]。
1.2 烟气中汞的理化性质
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/zyyhj/512.html
