煤基活性炭的制备及其对元素汞吸附性能研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zdjige
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燃煤排放的汞已成为大气中汞污染的主要来源之一,汞的排放对人类生存健康造成的直接或间接的影响已受到人们的广泛关注。中国作为以煤为主要能源的国家,对烟气中汞排放污染的控制刻不容缓。气态元素态汞(Hgo)由于其低熔点、低水溶性及高平衡蒸汽压而难以脱除。由于活性炭对Hgo脱除的高效性和可再生性,因而成为最有前景的,Hgco脱除剂。本文针对烟气中气态Hgo,制备不同条件的煤基活性炭,并对活性炭产品进行溴化改性,通过高温固定床吸附实验研究活性炭产品对Hgto的吸附性能。  首先将神华煤和混煤分别筛分为0-100目、100~200目、200~300目,以筛分后的煤样作为活性炭制备的原料,分别设定活化温度为700~2、800℃、900℃,得到煤基活性炭产品若干。分别采用热重分析仪(SDT)、扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气吸附(BET)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对得到的煤基活性炭产品进行表征。结果表明神华煤活性炭产品收率较低,随着活化温度的升高活性炭产品的收率有所降低。高温炭化活化处理会导致颗粒表面的片层状结构破裂,形成发达的狭缝孔道结构。活性炭产品的比表面积随着活化温度的升高而增大。  在150℃下进行固定床吸附实验,考察了原料煤性生质、颗粒粒径、活化温度及表面改性对煤基活性炭产晶在高温下对Hgo吸附性能的影响。结果表明由于神华煤具有高碳含量、高挥发分、低灰分含量,因而其活性炭产品具有较大的比表面积和较强的Hgo吸附能力。随着原料煤的粒径的减小,活性炭产品的比表面积和对Hgo的吸附能力均有所降低,活性炭产品的Hgo吸附性能随着活化温度的升高而有显著增大,溴化改性前后活性炭产品的吸附性能亦有大幅的提高。
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