袋式除尘器脱Hg特性研究

袋式除尘器是重要的工业烟尘治理设备。通过机理分析、数据调研和工程实测相结合的手段,对袋式除尘器的脱Hg性能进行了系统研究。结果表明:袋式除尘器在高效除尘的同时会脱除绝大部分颗粒Hg,脱除效率在95%~100%;由于入口气态Hg浓度及飞灰未燃尽碳的含量等不同,袋式除尘器对气态Hg的脱除效率差异较大,但部分测试数据也达到90%以上。工程实测某15 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉配套袋式除尘器,其对气态Hg、颗粒Hg和总Hg的脱除效率分别为82.14%、99.88%和98.44%,系统Hg平衡系数为91.38%。研究结果可为工业烟气后续Hg排放控制提供一定参考。

金属硫化物吸附剂烟气脱汞研究进展

综述了金属硫化物吸附剂的主要类型及其脱汞性能、负载的选取及其特点、金属硫化物的改性方法及其有利效果,以及其它以金属硫化物作为脱汞有效组分的新型吸附剂,并选取了具有代表性的吸附剂进行了整理,提出了制备多元金属硫化物吸附剂、研制适应不同烟气组分的吸附剂以及开发金属硫化物吸附剂再生和汞回收工艺等研究方向和建议,为进一步研发有效的气相脱汞材料并应用于工程实践提供了参考。

滤料负载飞灰-CaO吸附剂脱除Hg^0的试验研究

在固定床试验系统上,进行了自制不同质量掺混比的飞灰-CaO吸附剂对燃煤烟气中Hg0的脱除试验,确定了飞灰和CaO的质量掺混比为2∶1时飞灰-CaO吸附剂对Hg0的脱除效率最佳,最大脱除效率达34%.在此基础上制备纤维滤料负载飞灰-CaO吸附剂,并对燃煤烟气中Hg0的脱除进行试验,研究飞灰-CaO吸附剂粒径、吸附反应温度、入口Hg0浓度和HCl气氛因素对Hg0脱除效率的影响.结果表明:飞灰-CaO吸附剂粒径为43～75μm时,Hg0脱除效率较高;吸附反应温度越高,Hg0脱除效率越低;入口Hg0浓度的提高并不一定提高Hg0脱除效率;烟气中加入HCl气体后,Hg0的脱除效率有明显的上升,且Hg0的脱除效率随HCl含量的增加而提高.

不同制备方法对Cu-Co/AC_N同时脱除Hg^0和CO性能的影响

在高温烧结炉内,铁矿石和焦炭会造成汞(Hg0)和一氧化碳(CO)污染,为同时脱除烧结烟气中的Hg0和CO,选用硝酸改性后的活性焦为催化剂载体(ACN),采用过渡金属为活性组分,研究制备方法对活性焦催化剂同时脱Hg0和CO性能的影响,实现双功能活性焦催化材料的性能优化。首先,考察Co和Cu在活性焦上的负载量对同时脱除Hg0和CO的影响;然后,采用等体积浸渍法(VI)、沉淀−沉积法(DP)、水热合成法(HY)和溶胶−凝胶法(SG)制备系列Cu−Co/ACN催化剂并研究其催化活性;最后,结合BET,ICP,XRD,H2−TPR和FTIR等表征手段进行研究。实验结果表明:2%Cu−10%Co/ACN催化剂在氧体积分数为16%时同时脱Hg0和CO的效率最高;采用不同制备方法得到的活性焦催化剂脱Hg0效率由高到底依次为Cu−Co/ACN−SG,Cu−Co/ACN−HY,Cu−Co/ACN−VI和Cu−Co/ACN−DP,而脱CO效率由高到低依次为Cu−Co/ACN−VI,Cu−Co/ACN−DP,Cu−Co/ACN−SG和Cu−Co/ACN−HY;活性组分的负载导致催化剂微孔增多,有利于吸附Hg0;VI法和DP法制备的Cu−Co/ACN催化剂脱除CO性能较优,表面存在的钴氧化物主要为Co3O4;SG法和HY法制备Cu−Co/ACN催化剂脱除Hg0性能较优,表面存在更多的CuO;Co3O4和CuO可以提升活性焦催化剂同时脱Hg0和CO性能,有利于催化氧化反应,是主要的反应活性位点。

浸渍次序对低温脱除Hg^0和CO性能的影响

采用单次浸渍、两次浸渍、多次浸渍制备了系列Cu-Co/AC_N催化剂,并考察其同时脱除Hg^0和CO的催化活性。结果表明,催化剂脱Hg^0效率和脱CO效率依次为:两次浸渍>多次浸渍>单次浸渍。综合考量两种污染物的脱除效率,将200℃作为Cu-Co/AC_N催化剂同时脱Hg^0,脱CO的最佳反应温度。氧气对于两种污染物的脱除是至关重要的,16%的氧含量为同时脱Hg^0和脱CO的最佳条件。

聚四氟乙烯(PTFE)纤维协同磁性沸石脱除烟气Hg^0的实验研究

通过溶胶-凝胶过程,在经过有机改性的可再生载银磁性沸石的磁颗粒表面形成介孔硅涂层(以防止磁性粒子被氧化或在酸性环境中被腐蚀)。用元素分析、BET比表面积测定、X射线衍射分析等对吸附剂进行了表征。用浸渍法将聚四氟乙烯(PTFE)滤袋纤维和可再生载银磁性沸石制成复合吸附剂,并对其用浓度分别为5%(wt,质量分数,下同)、10%、15%的HNO_3溶液进行改性。在汞固定床实验台上进行了该复合吸附剂改性前后吸附单质汞的测试,实验结果表明,在汞蒸气入口浓度为45μg/m3,吸附温度为160℃,磁性沸石与PTFE纤维的质量比为2∶1时,对Hg^0脱除效率最高,可达76.5%,经过5%、10%的HNO_3改性后的吸附剂分别比未改性前脱汞率提高了4%、9%,而经过15%的HNO_3溶液改性后,吸附剂脱汞效率降低。

电袋复合除尘器协同脱除Hg及SO_3

为了解电袋复合除尘器协同脱除燃煤烟气中的气态Hg、颗粒Hg和SO3的效果,在4个电厂选择4台采用电袋复合除尘器进行烟气除尘的燃煤机组,在电袋复合除尘器的进口和出口分别对烟气中的气态Hg、颗粒Hg和SO3浓度进行了实测,计算出电袋复合除尘器的协同脱除效率。结果表明:不同火电厂烟气中Hg的形态分布不同;在本实验工况条件下,电袋复合除尘器对总Hg的协同脱除效率为47.55%~93.88%,对气态Hg的协同脱除效率达18.80%~83.46%;电袋复合除尘器对SO3的协同脱除效率为74.31%~85.91%;由于SO3与气态Hg产生竞争吸附现象,导致电袋复合除尘器对气态Hg的协同脱除效率随入口处烟气中SO3浓度的提高而下降。

飞灰-氢氧化钙/聚苯硫醚(PPS)滤料对烟气中单质汞的脱除

在汞固定床实验台上进行了飞灰-氢氧化钙和PPS滤料负载飞灰-氢氧化钙吸附单质汞,以及不同温度、气体成分对滤料负载吸附剂脱除汞影响的实验研究。实验结果表明,质量配比为2∶1的飞灰-Ca(OH)2吸附剂对Hg0的脱除效果最好,最高可达到34.5%左右,比纯飞灰条件下的脱除效率提高了近10%。120℃条件下,PPS滤料负载飞灰-Ca(OH)2吸附剂对汞的脱除率最高达72%,远高于滤纸薄膜上吸附剂的脱除率。随着温度升高,PPS滤料负载吸附剂的脱除效率降低。HCl、SO2和NO对PPS负载吸附剂脱除汞表现出不同程度的促进作用,HCl具有很强的促进作用,少量HCl足以大幅度提高脱除效果,SO2有一定的促进作用,NO的促进效果并不明显。