ENTHALPIES OF MIXING FOR PbCl_2-NaCl-BaCl_2 TERNARY MOLTEN SALT MIXTURES

The enthalpies of mixing for the PbCl_2-NaCl-BaCl_2 ternary molten salt mixtures have been measured along four iso-αPbCl_2 Iines by using a SETARAM calorimeter at 873 K.The results show that the molar enthalpy of mixing between iso-αPbCl_2 liquid binary subsystems PbCl_2-NaCl and PbCl_2-BaCl_2 is near zero.approximately fitting the partial ideal solution model.

PbCl_2-NaCl-BaCl_2三元熔盐的混合焓

用SETARAM量热计测量了873K时富PbCl_2区域PbCl_2-NaCl-Bacl_2三元熔盐的混合焓。结果表明,PbCl_2活度相等的液态亚二元系PbCl_2-NaCl和PbCl_2-BaCl_2之间的摩尔混合焓近似地等于零,即近似地符合偏理想溶液模型。

Ce_(2)/Cu_(4)Al_(1)O_(x)催化剂的脱硝性能及PbCl_(2)耐受性

以类水滑石(Layered Double Hydroxides,LDHs)为前驱体,制备了铈(Ce)掺加的Ce_(2)/Cu_(4)Al_(1)O_(x)催化剂,运用XRD、SEM、XPS、NH_(3)-TPD、H2-TPR、in situ DRIFT等多种技术手段进行了表征,并将该催化剂用于氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)烟气脱硝系统,考察其脱硝性能及PbCl_(2)耐受性。实验结果表明,当催化剂中Pb质量分数为0.5%、反应温度为200℃时,Ce_(2)/Cu_(4)Al_(1)O_(x)催化剂的NO_(x)转化率为85.2%,远高于Cu/Al_(2)O_(3)(43.8%)和Cu-Ce/Al_(2)O_(3)(53.1%)。表征结果表明:PbCl_(2)能够引起催化剂比表面积降低,但对催化剂的晶体结构没有显著影响;PbCl_(2)会使催化剂表面活性物种的氧化还原性能降低,减少表面化学吸附氧;并可显著降低催化剂表面酸度,减少NH_(3)的吸附和活化,从而导致催化活性降低。Ce_(2)/Cu_(4)Al_(1)O_(x)催化剂具有优异PbCl_(2)耐受性的原因在于活性物种高度分散、酸性位点多、氧化还原能力强。

改性凹凸棒石对高温炉内PbCl_(2)蒸气的吸附研究:实验和理论计算

通过酸活化和负载磁性纳米铁氧体复合改性方式获得改性凹凸棒石,探究其在不同烟气氛围中吸附炉内半挥发性重金属PbCl_(2)蒸气的适用性,结合FT-IR、BET和XRD等表征手段以及DFT理论计算深入探究其对PbCl_(2)蒸气的吸附机理。结果表明,酸活化通过分解原矿中杂质提高表面活性位点占比,复合改性后铁基氧化物与凹凸棒石晶格氧形成的双活性吸附位点显著增强了其PbCl_(2)吸附容量,质量比为1∶2的Fe/HP2样品吸附容量最高达67.62(mg PbCl_(2)/g吸附剂)。当高温烟气中含有O_(2)、SO_(2)和少量H_(2)O时,会提升复合改性凹凸棒石的PbCl_(2)吸附容量。DFT理论计算表明,H_(2)O、O_(2)、SO_(2)和PbCl_(2)在ATT(110)表面均发生化学吸附,同时证明了H_(2)O通过共吸附作用促进PbCl_(2)在ATT(110)和Fe/ATT(110)表面的吸附。PbCl_(2)在H_(2)O分子形成的吸附氧位点的吸附弱于在晶格氧位点的吸附,在Fe/ATT(110)表面会优先与晶格氧位点和铁氧化物团簇中氧位点双活性位点通过强相互作用成键。

污泥燃烧过程中Pb迁移特性研究及机理

污泥在燃烧过程中Pb污染排放问题一直受到人们广泛关注。通过试验研究和模拟计算相结合的方法,借助电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、比表面及孔隙度分析仪(BET)和X射线衍射(XRD)等试验测试方法分析了污泥燃烧过程中Pb的迁移转化特性,探讨了添加CaO、水分和酸性气体等因素对Pb挥发和固相富集的影响,结合密度泛函理论揭示了PbCl_(2)分子在不同表面吸附的活性强弱。试验结果表明,污泥在900℃燃烧后,Pb残留率增加到61.37%,主要是受熔融作用的影响。在燃烧温度为700~900℃时,添加4%CaO后不利于Pb在固相产物中的富集,而在1000℃高温下,添加4%CaO后Pb在固相产物中的残留率提高了7.82%。当污泥含水率为20%时,Pb残留率与燃烧干污泥相比减少了28.43%;酸性气体的存在有利于Pb的固定,但其促进作用随体积分数的变化不一致。CO_(2)对Pb的固定有明显的促进作用,体积分数越大越有利于Pb的富集,当模拟烟气中通入30%CO_(2)后,Pb的残留率提高了23.37%;而SO_(2)对Pb的固定有微弱的促进作用,且随着SO_(2)体积分数的增大,Pb的残留率先增大后减小,在通有0.15%SO_(2)的燃烧工况中,Pb残留率增大程度最佳,仅为4.82%。负载4%CaO的污泥分别在20%H_(2)O/20O_(2)/80N_(2)、20CO_(2)/20O_(2)/60N_(2)和0.15CO_(2)/20O_(2)/79.85N_(2)的工况下燃烧后Pb的残留率分别增大了−3.61%、8.77%和7.65%。模拟计算表明,PbCl_(2)分子在洁净CaO(001)表面吸附后,Pb原子和O_(surf)原子发生轨道杂化作用,而在预吸附有CO_(2)、SO_(2)和H_(2)O的CaO(001)表面上,PbCl_(2)分子的Pb原子会和O_(H)、O_(C)和O_(S)原子发生轨道杂化,这使得在预吸附有CO_(2)、SO_(2)和H_(2)O的CaO(001)表面上PbCl_(2)分子的吸附能较洁净表面相比分别增大了90.069、−13.458和−55.836 kJ/mol。综上所述,控制燃烧温度和添加适量的CaO可以有效提高Pb的残留率,水分存在会抑制Pb的固定,而CO_(2)和SO_(2)气氛有利于Pb在固相产物中的富集。