活性炭粉末在布袋除尘器上吸附汞研究

论文摘要

焚烧烟气汞排放控制受到国内外普遍重视。目前垃圾焚烧厂广泛采用活性炭喷射+布袋除尘脱汞传统技术,但活性炭的喷射量只占飞灰与活性炭混合物总量的5%,活性炭的利用率和脱汞效率低。为了解决上述问题,提出了纯活性炭粉末+布袋脱汞新技术,在小型布袋脱汞实验台上进行了不同混合比的炭灰混合物脱汞比较实验研究和纯活性炭粉末在布袋除尘器上脱汞影响因素研究。1、不同混合比的炭灰混合物脱汞比较实验研究。结果表明:在80℃的吸附温度下,纯活性炭粉末初次吸附前85min的平均脱汞效率为99.1%,脱汞效率在75%以上的吸附时间为1335min;纯飞灰在初次吸附的前85min的平均脱汞效率仅为19.3%,165min时脱汞效率已经下降为零。纯活性炭粉末掺杂飞灰比例分别为0%、20%、50%、80%、95%时,初次吸附前85min的平均脱汞效率分别为99.1、95、85.3、79.7、59.6、19.3%,脱汞效率在75%以上的累计汞吸附量分别为196.1、172.5、133.8、123.6、21.7μg Hg/g AC。另外,纯活性炭粉末在布袋除尘器上的汞吸附饱和量可达1667μg Hg/g AC。这些结果表明,布袋+纯活性炭粉末脱汞新工艺在脱汞效率和活性炭利用率方面都有明显的优势。2、纯活性炭粉末在布袋除尘器上脱汞影响因素研究。结果表明:吸附温度从80℃上升到170℃时,前65min的平均脱汞效率由99.6%下降到43.2%;吸附温度为100℃,添加体积分数为8% H2O（g）时,前65min的脱汞效率从无H2O（g）时的75.5%升高到84.6%,但水蒸气含量进一步升高（12%）反而导致脱汞效率降低,纯活性炭粉末的脱汞效率随着活性炭加入量的增加而升高;降低布袋过滤速度能提高纯活性炭粉末脱汞效率;提高汞初始浓度有利于纯活性炭粉末吸附汞。3、以烟气排量为1500000m3/h的300MW燃煤电厂锅炉为例,采用布袋+纯活性炭脱汞新方法,估算活性炭年用量为492吨,约为活性炭喷射+布袋除尘脱汞传统方法的1/9,每年节省活性炭成本1579.2万元。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 汞的危害及来源
• 1.2 国内外有关脱汞技术的研究成果及动态
• 1.2.1 湿法脱硫脱汞
• 1.2.2 半干法脱硫脱汞
• 1.2.3 电晕放电等离子法脱汞
• 1.2.4 电催化氧化联合脱汞
• 1.2.5 吸附剂吸附法脱汞
• 1.2.5.1 吸附剂的吸附原理
• 1.2.5.2 钙基吸附脱汞
• 1.2.5.3 高分子化合物吸附材料
• 1.2.5.4 飞灰吸附脱汞
• 1.2.5.5 活性炭吸附法
• 1.3 布袋+纯活性炭粉末脱汞方案的提出
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 2 实验部分
• 2.1 实验装置
• 2.2 实验主要仪器及试剂
• 2.2.1 主要实验仪器
• 2.2.2 主要实验材料及试剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 吸附剂的预处理
• 2.3.2 实验步骤
• 2.4 分析方法
• 2.4.1 分析前处理
• 2.4.2 分析过程
• 2.4.3 标准曲线的绘制
• 2.5 本章小结
• 3 不同混合比的炭灰混合物脱汞比较实验研究
• 3.1 纯活性炭粉末脱汞实验
• 3.2 纯飞灰脱汞实验
• 3.3 纯活性炭粉末掺杂20%的飞灰混合物脱汞实验
• 3.4 纯活性炭粉末掺杂50%的飞灰混合物脱汞实验
• 3.5 纯活性炭粉末掺杂80%的飞灰混合物脱汞实验
• 3.6 纯活性炭粉末掺杂95%的飞灰混合物脱汞实验
• 3.7 纯活性炭粉末掺杂不同比例的飞灰混合物脱汞累计汞吸附量比较
• 3.8 80℃纯活性炭粉末的饱和吸附量
• 3.9 本章小结
• 4 纯活性炭粉末在布袋除尘器上脱汞影响因素研究
• 4.1 活性炭粉末材质的影响
• 4.2 吸附温度的影响
• 4.3 活性炭粉末加入量的影响
• 4.4 汞初始浓度的影响
• 4.5 布袋过滤速度的影响
• 2O（g）的影响'>4.6 H₂O（g）的影响
• 4.7 本章小结
• 5 布袋+纯活性炭粉末低温脱汞新工艺经济性分析
• 5.1 布袋+纯活性炭粉末低温脱汞新工艺可行性分析
• 5.2 布袋+纯活性炭粉末低温脱汞经济性分析
• 5.2.1 经济分析
• 5.2.2 工艺经济综合评价
• 5.3 本章小结
• 6 全文总结及展望
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 进一步工作及建议
• 参考文献
• 附录实验装置实图
• 在学研究成果
• 致谢