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“燃煤重金属污染控制”专刊

来源：燃料化学学报

专刊为《燃料化学学报》2020年11—12期，希望梳理重金属污染防治的前沿进展，汇聚凝练关键科学难题，推动中国重金属污染防治技术的快速发展。

行业视野: 煤化工
类别; 93个
关键词; 133位
专家; 27篇
论文; 6424IP
点击量; 3243次
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NO对铜-锰尖晶石脱汞性能的影响机理

作者(Author)：杨应举, 张艾嘉, 刘晶, 王震, 余颖妮

摘要：采用实验与量子化学计算相结合的方法研究了烟气中NO对铜-锰尖晶石脱汞性能的影响机理。结果表明,NO在高于250℃时抑制铜-锰尖晶石对Hg0的脱除,主要归因于NO与Hg0之间的竞争吸附作用;而在温度低于250℃时,NO对铜-锰尖晶石的Hg0脱除性能影响较小。吸附剂表面上吸附的汞主要以Cu-Hg合金和Hg（NO3）2的形式存在。铜-锰尖晶石表面上部分NO被氧化成NO2并与吸附态汞反应形成Hg（NO3）2。吸附剂表面上Cu和Mn原子为NO与Hg0的吸附活性位点,NO的吸附能大于Hg0的吸附能;因此,NO与Hg0之间存在竞争吸附。由于Cu、Mn、N原子之间的强烈轨道杂化作用,NO与铜-锰尖晶石吸附剂表面之间具有较强的相互作用。

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燃料化学学报

2020年第12期

200

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活化废FCC催化剂用于模拟烟气中汞的脱除（英文）

作者(Author)：王华生, 任岩军, 邓双, 黄家玉, 郭凤艳, 田刚

摘要：采用有机溶剂内部瞬间沸腾法活化废流体催化裂化（SFCC）催化剂,通过固定床反应器考察了吸附温度、烟气成分及活化条件等多种变量对SFCC催化剂脱汞性能的影响。结果表明,SFCC催化剂经甲醇和乙醇活化后脱汞（Hg0）效果良好,焙烧温度也会影响催化剂活性。烟气中O2的存在有利于汞的脱除。含O2气氛下,NO在FCC-E催化剂表面形成含N活性位点,促进汞的脱除。SO2因浓度差异对Hg0的脱除表现出吸附催化和竞争吸附。在6%O2、12%CO2、0.06%NO烟气组分,120℃吸附温度,120℃活化温度,乙醇活化条件下,SFCC催化剂的脱汞效率接近100%。采用X射线荧光光谱（XRF）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、热重（TG）和X射线光电子能谱（XPS）表征活化和未活化SFCC催化剂,探究与其脱汞性能关联。

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燃料化学学报

2020年第12期

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铈改性增强OMS-2汞氧化催化剂抗硫性能的机理研究

作者(Author)：黄金金, 蔡良峰, 刘僖, 杨建平, 屈文麒, 李海龙

摘要：针对氧化锰八面体分子筛（OMS-2）在催化氧化单质汞过程中抗硫性能差的问题,采用铈（Ce）对OMS-2催化剂进行改性提高其抗硫性。通过热力学分析、固定床实验、氮吸附、XRD、ICP和XPS等表征手段,研究了铈增强OMS-2抗硫能力的原因。结果表明,Ce改性得到的催化剂比表面积大、空隙结构丰富,可以在催化剂表面通过化学吸附吸附更多的Hg0;Ce改性得到的催化剂会造成Mn缺陷生成,提高电子迁移率,使得吸附氧（Oβ）占比高,可提供更多的活性位点;OMS-2催化剂表面氧化的HgO可经不同浓度的SO2还原为Hg0或者HgSO4,但Ce改性得到的催化剂可使该部分还原产物迅速重新氧化成HgO,提高了表观Hg0氧化效率。该研究结果可为开发高性能抗硫汞氧化催化剂提供理论依据。

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燃料化学学报

2020年第12期

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凹凸棒石(PG)负载MnOx催化剂脱除气态Hg0的研究

作者(Author)：王钧伟, 徐灿, 秦伟, 张建利, 张先龙, 董彦杰, 崔晓峰

摘要：利用凹凸棒石（PG）负载Mn氧化物制备MnOx/PG催化剂并用于脱除模拟烟气中的Hg0,并采用比表面积分析（BET）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等技术对催化剂进行了分析表征。结果表明,MnOx和凹凸棒石的共同作用明显增强了对Hg0脱除性能,MnOx负载量为8%的MnOx/PG催化剂脱除Hg0的活性最高,在400 min内反应温度为210℃、空速为6000 h-1、汞质量浓度为80μg/m3的条件下Hg0的脱除效率可达95%以上。O2对MnOx/PG催化剂脱除Hg0具有促进作用,而SO2和H2O具有抑制作用,但气氛中有O2存在时可明显减弱SO2的抑制作用。X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）和程序升温脱附实验（TPD）等结果表明,活性组分MnOx在载体PG上分散良好,Hg0在MnOx/PG催化剂上的脱除过程包含了吸附、氧化、反应等步骤,生成了HgO和HgSO4并吸附在催化剂上。

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燃料化学学报

2020年第12期

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燃煤烟气非碳基吸附剂脱汞研究进展

作者(Author)：辛凤, 魏书洲, 张军峰, 马斯鸣, 赵永椿, 张军营

摘要：燃煤烟气排放的汞严重危害人体健康及生态环境。本研究首先分析了超低排放燃煤电厂烟气汞排放特征,尤其是脱硝、除尘、脱硫设备超低排放改造后烟气汞的形态分布和迁移转化规律;然后总结了近年来用于燃煤烟气净化的非碳基吸附剂的研究进展,归纳了飞灰、矿物吸附剂、贵金属、金属氧化物和金属硫化物的吸附性能,并对影响其吸附性能的常见因素进行了梳理。基于当前研究进展,提出了未来的研究应关注的含汞废吸附剂上汞的稳定性和浸出毒性以及吸附剂的再生和循环利用等问题。

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燃料化学学报

2020年第12期

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天然气凝析油中汞的化学形态分析技术研究进展

作者(Author)：李剑, 韩中喜, 严启团, 葛守国, 杨圩, 车磊, 吴圣姬

摘要：天然气凝析油是优质石脑油原料,作为天然气的伴生品,其中,含有少量的汞及其化合物。汞不仅危害人体健康,而且在凝析油的加工转化过程中还会腐蚀热交换器等单元设备,进而引起生产安全隐患。明晰凝析油中汞的存在方式及形态演变,是天然气化工领域一个富有挑战性的课题。本文系统介绍天然气凝析油中汞的化学形态及分析技术,详细比较和讨论了凝析油等液烃中汞的萃取工艺及汞形态的检测手段,综合评价了不同检测技术的优缺点。已有研究结果表明,采用气相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术,汞回收率接近100%,汞的测定精度高,是一种检测凝析油等液烃中汞组成及化学形态的可靠技术手段。此外,凝析油中汞的形态及其含量是确定脱汞工艺、装置规格及脱汞剂的两个关键因素,而研发一套高精度的快速检测汞形态的新方法,是天然气化工领域需要关注的一个新方向。

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燃料化学学报

2020年第12期

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燃煤电厂异相凝并飞灰重金属淋滤特性

作者(Author)：李扬, 何永来, 靳立军, 刘静超, 胡浩权

摘要：采集了燃煤电厂的异相凝并后飞灰,分析了其物理化学特性。并通过淋滤实验研究了飞灰中重金属As、Se、Pb的环境稳定性。结果表明,凝并飞灰的粒径峰值为138.04μm,而粉煤灰为60.26μm;凝并后细颗粒凝聚成了较大的颗粒;凝并飞灰中重金属As、Se、Pb含量均高于同工况下粉煤灰中的含量,且后序脱硫环节所产生石膏中重金属的含量有所下降;批淋滤实验研究结果表明,凝并飞灰中的重金属浸出能力受淋滤液的pH值影响较大,温和环境和碱性条件抑制了As的浸出,酸性和碱性条件抑制了Se的浸出,而碱性条件抑制了Pb的浸出。柱淋滤实验研究结果表明,在酸性溶液和水溶液中,凝并飞灰的重金属浸出能力均受到了抑制。

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燃料化学学报

2020年第11期

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采用生命周期影响评价软件ReCiPe2016研究煤矸石和煤燃烧时As和Pb排放的环境效应（英文）

作者(Author)：彭皓, 王宝凤, 杨凤玲, 程芳琴

摘要：在煤和煤矸石燃烧的过程中,许多重金属污染物排放到大气中,从而造成严重的环境问题,因此研究煤燃烧过程中重金属排放的环境效应很有必要。本研究运用ReCiPe2016软件计算了煤矸石和煤在330 MW煤粉炉、50 kW循环流化床和实验室燃烧时As和Pb排放的环境影响值。结果表明当煤在330 MW煤粉炉燃烧的时候,底渣、飞灰、烟气中的As排放对环境的影响值分别是3.28×10-6、2.68×10-5、3.89×10-3,底渣、飞灰、烟气中的Pb排放对环境的影响值分别是8.57×10-6、6.00×10-5、4.83×10-2。底渣中的As和Pb排放对环境的影响比飞灰中低;As和Pb排放到大气对环境的影响比排放到土壤高。另外,当煤在50 kW循环流化床燃烧的时候,飞灰中的As和Pb排放对环境的影响值分别是3.26×10-5和1.28×10-4,底渣中的As和Pb排放对环境的影响值分别是1.16×10-6和1.43×10-5。本文的研究结果还表明当煤矸石在实验室燃烧的时候,随着燃烧温度的升高,As和Pb排放对环境的影响值升高。另外,As和Pb排放到大气对环境的影响占总环境的影响比例比排放到土壤高。此项研究还表明当煤在煤粉炉和循环流化床燃烧的时候,相同工况下Pb排放对环境的影响比As高。这项结果也为运用生命周期影响评价软件预测煤矸石在循环流化床燃烧As和Pb排放的环境影响提供基础数据。

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燃料化学学报

2020年第11期

205

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