富氧燃烧烟气中汞的改性磁珠脱除性能实验研究-第5页-中汞网

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2.1.5H2O的引入对脱汞性能的影响

富氧燃烧条件下，由于烟气循环，烟气中的H2O含量通常远高于空气燃烧条件，因此有必要研究富氧燃烧条件下高浓度H2O对脱汞性能的影响。本文在富氧燃烧模拟烟气中进一步引入H2O，考察了其对Hg0的脱除效率的影响，如图7所示。结果表明10%H2O的引入，催化剂的总脱汞效率和吸附效率均受到严重抑制。其主要原因是H2O与Hg0竞争催化剂表面的活性吸附位，导致汞的吸附性能下降[13]。然而，当模拟烟气中引入H2O后，催化剂的氧化效率得到提高。当10%H2O被引入到模拟烟气中时，汞的氧化效率由30.9%增加到35.2%;进一步增加H2O浓度到20%时，汞的氧化效率增加到40.8%。尽管烟气中H2O的存在严重影响了汞的吸附效率，另一方面，由于H2O有利于Hg0的氧化，而Hg2+易于被WFGD系统捕获，因此H2O一定程度上有利于燃煤烟气汞排放的减少。

2.2催化剂的再生性能

催化剂应用于电厂烟气中汞排放控制，除了其脱汞性能及汞容量，其循环使用性能同样是评价催化剂优劣的指标之一。本文考察了经吸附汞后失活的催化剂的多次汞吸附-再生性能，如图8所示。结果表明，多次汞吸附-再生循环后，Co-MF催化剂对Hg0的脱除性能没有显著变化，再生效率达到95%以上，这表明Co-MF催化剂具有良好的再生循环性能和稳定性。为了深入探讨催化剂的失活和再生机理，分别考察了新鲜催化剂、失活催化剂、以及再生催化剂的表面化学变化情况，结果如图9所示，发现失活催化剂上Co2p在785.9ev处出现明显的特征峰，其原因可能是Hg0与Co3O4反应生成Hg-Co复合物(HgO(ad)−CoxOy−1)。另外，相较于新鲜催化剂，失活催化剂上化学吸附氧(对应于531.9eV处特征峰)明显减少，这表明化学吸附氧在Hg0的脱除过程中起了重要作用，并参与Hg0的吸附或氧化反应。再生催化剂Co2p和O1s与新鲜催化剂均没有显著差异，这表明在400℃空气环境下加热0.5h使失活催化剂上的Co和O得以有效再生。加热再生能使吸附于催化剂表面的汞化合物分解，产生的氧空位能被空气中气相O2补充和再生，氧化活性位得以有效恢复。

3结论

1)考察了空气和富氧燃烧气氛下催化剂的脱汞(汞吸附和汞氧化)性能，结果表明，相较于空气燃烧气氛，催化剂在富氧燃烧气氛表现出更优的脱汞性能。

2)两种气氛下，当SO2、NO和H2O引入到烟气中时，均会抑制汞的脱除性能。但是，富氧燃烧烟气中高浓度的CO2在一定程度上可减弱其抑制作用。

3)经吸附汞后失活的催化剂具有良好的再生性能，多次汞氧化—再生实验后脱汞性能没有明显降低，再生效率达95%以上。

原标题：富氧燃烧烟气中汞的改性磁珠脱除性能实验研究

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