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随着人们环保意识的提高,对于燃煤烟气中污染物的吸收处理也逐渐受到重视。烟气中含有的重金属元素汞,因为其对人类健康和生存环境的危害,对他的治理研究也越来越深入,其中元素态Hg0因具有不易溶于水、低熔点、平衡蒸汽压高等物理特性较难除去,因此为实验室研究的重点对象。廉价有效的吸附剂为现阶段的研究重点内容。 本研究在小型固定床装置上,以廉价的褐煤半焦为吸附剂,开展对模拟烟气中气态Hg0的吸附实验,运用BET、XRD、SEM、FT-IR等对吸附剂进行表征分析。首先,以内蒙古霍林河褐煤为原料,制备了褐煤原料半焦,利用HCl和HNO3两种酸对其改性,对三种半焦的孔隙结构进行表征与分析,并考察三种半焦在30℃和140℃对气态Hg0吸附性能,探究其吸附机理。结果表明,两种改性半焦在140℃时对气态Hg0的吸附性能明显提高,其中HCl改性半焦吸附效率提高明显,最高可达到90%以上且维持较长时间。然后,分别利用HCl-FeCl3溶液浸渍半焦,FeCl3溶液与半焦混合两种改性方法进行化学改性。对改性前后吸附剂的表面特性变化进行表征分析,分析改性半焦的吸附机理。结果表明,两种改性方式均可使半焦在140℃的吸附性能显著提高,最佳改性条件下的样品吸附效率均可达90%以上,这是因为改性半焦对气态Hg0发生了强烈的化学吸附,使其转化为Hg2+。最后改变模拟烟气,将模拟烟气从纯N2的一元状态变为SO2和N2混合的二元气氛,考察SO2对吸附的影响。通过吸附实验和分析表征,结果发现,SO2对吸附有促进作用,但是在有含Cl官能团存在条件下,促进作用会减弱。