湿法烟气脱硫系统中Hg0再释放特性及离子液体脱汞研究

为进一步提高湿法烟气脱硫(WFGD)系统中的脱汞效率,对低浓度SO32-工况下Hg0再释放特性以及不同离子液体的脱汞性能进行了研究。基于鼓泡塔反应器,在N2气氛下研究了SO32-和金属离子(Fe2+,Fe3+和Cu2+)对WFGD系统中Hg0再释放特性的影响,同时考察了3种离子液体(HMIM[PF6],BMIM[PF6],BMIMCl)的脱汞性能,筛选出表现最佳的添加剂和其最优运行工况。结果表明,当脱硫液中SO32-浓度处于较低水平时,增加SO32-浓度可促进Hg2+的还原;而当SO32-过量时,Hg0再释放行为将被明显抑制。Fe2+,Fe3+和Cu2+等金属离子浓度的增加均能促进Hg0的再释放。上述3种离子液体添加剂抑制效果为BMIMCl>BMIM[PF6]>HMIM[PF6]。对脱汞性能较好的添加剂BMIMCl进行进一步试验,获得其抑制Hg0再释放的最佳工况,即添加质量浓度为10 g/L、较低脱硫液pH值以及50℃脱硫液温度。

水汽相变促进烟气中细颗粒物成核长大特性研究

针对燃煤烟气中细颗粒物粒径过小不易被传统除尘设备捕集的问题,提出利用水汽相变技术以提高湿法烟气脱硫(WFGD)系统中细颗粒物的脱除效率。首先对燃煤飞灰及无机盐气溶胶颗粒物在过饱和水汽环境下异质核化凝结长大特性进行了数值预测,计算结果显示,烟气温度约为323 K条件下,水蒸汽在细颗粒物表面异相凝结可使其粒径在极短时间内增大几十到几百倍,并且较高的水汽过饱和度和较大的细颗粒物初始粒径有利于细颗粒物异质核化凝结长大。为验证数值计算结果并考察水汽相变促进细颗粒物凝结长大并脱除的实际效果,基于湿法烟气脱硫系统利用PDA和ELPI两种测试仪器,对燃煤细颗粒物及无机盐气溶胶颗粒在过饱和水汽环境下核化凝结长大特性及脱除性能进行实验研究,脱硫后净烟气温度约为40~50℃。结果表明,燃煤飞灰和无机盐气溶胶颗粒粒径均可在极短时间内增大3~5倍,由亚微米级颗粒长大成微米级的含尘液滴,其中亲水性的无机盐气溶胶颗粒更易潮解逐渐形成溶液滴,在饱和度接近1时就能凝结长大;长大后的含尘液滴可被丝网除雾器有效捕集,因此水汽相变结合丝网除雾器可有效促进细颗粒物凝结长大并脱除,使细颗粒物数量浓度由9.5×10~6/cm^3显著降至5×10~6/cm^3左右,质量浓度也可由80 mg/m^3明显降至20 mg/m^3左右,相应的脱除效率分别高达50%和75%。

活性炭纤维负载型离子液体脱汞性能研究

采用过量浸渍法将氯化1-丁基-3-甲基咪唑(BmimCl)负载于活性炭纤维(ACF)制得活性炭纤维负载型离子液体吸附剂(ACF-BmimCl)。将制得的吸附剂置于湿法烟气脱硫(WFGD)系统下游进行Hg0吸附实验。研究结果表明:在活性炭纤维载体上负载离子液体可以显著提高其脱汞性能,离子液体负载质量分数约为1%时脱汞效果最好;O2对ACF-1%BmimCl吸附Hg0具有明显的促进作用;CO2和NO在浓度较低时可促进ACF-1%BmimCl吸附脱除Hg0,但浓度较高时则会与Hg0发生竞争吸附,导致ACF-1%BmimCl脱汞效率降低;SO2对ACF-1%BmimCl吸附Hg0具有明显的抑制作用。同时,热重分析、扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果表明离子液体负载型吸附剂具有较好的热稳定性,BmimCl可以稳定负载于ACF表面,并可通过化学反应稳定吸附汞。

成都平原地下水污染现状及处理措施

地下水污染是我国研究的重点课题,本文以成都平原地区为例,从地理位置介绍了成都平原的地下水资源,介绍了该地区地下水污染的现状、造成原因及危害,并据此提出了治理地下水污染的处理措施。

河道表面杂物漂浮式自动收集装置的设计

河流垃圾不仅影响美观,而且对水域生态环境破坏较大。同时,对于水电站漂浮杂物很有可能影响机组的正常运行,降低效率。针对这些问题,当前的清理方法多为垃圾打捞船以及人工打捞,效率较为低下,而且成本也相对比较高。为了解决这一问题,提高当前河流垃圾处理的效率,我们设计出一种河道表面杂物漂浮式自动收集装置。我们的设想是做出具有真实功能的该装置的小型模型,并在小型人工河道中进行模拟实验。再制造出能在实际环境中(例如水库拦污栅前和渠道中)获得一定垃圾处理效果的装置。

芬顿试剂对WFGD系统中Hg^0再释放的影响研究

基于鼓泡塔反应器,研究了WFGD系统中Hg0再释放特性,并探索了芬顿(Fenton)试剂抑制Hg0再释放的效果及机理。结果表明:还原性离子SO3^2-、HSO^3-是引起Hg0再释放的主要原因。单独添加H2O2对Hg0再释放的抑制效果较差,但同时添加H2O2和Fe^3+、Fe^2+、Cu^2+等金属离子时可有效抑制Hg0再释放,其抑制效果为Fe^2+>Fe^3+>Cu^2+。芬顿试剂抑制Hg0再释放主要是由于氧化性基团OH·和OOH·可将Hg0氧化成Hg^2+。添加Fe^2+-Fenton试剂时,当脱硫液pH值为3.0~4.0,脱硫液温度为50℃左右,烟气温度为120℃左右时,WFGD系统脱汞性能较好;增大Fe^2+浓度有利于提高脱汞效率,但当Fe2+浓度>5×10^-5后,脱汞效率几乎不再受Fe^2+浓度影响。