褐煤半焦与KMnO4改性吸附材料的燃煤烟气汞去除实验研究

本研究论文主要关注于"褐煤半焦脱除燃煤烟气中元素态汞的试验研究"。褐煤半焦作为一种潜在的吸附材料，对于处理燃煤过程中产生的气态汞(Hg0)污染具有重要意义。研究团队在小型固定床反应器上对三种原始褐煤半焦（NM-SC、SX-SC和SD-SC）以及两种经高锰酸钾改性的半焦（Mn-SC和Mn-H-SC）进行了除汞性能实验。 实验结果显示，三种原料半焦的除汞效率随吸附温度的上升而下降，这体现了典型的物理吸附行为，即随着温度升高，非化学键的吸附力减弱，导致汞的去除效率降低。其中，NM-SC的孔隙结构最为发达，使得其在低温下表现出较高的除汞效率，优于其他两种原料。 高锰酸钾改性的半焦Mn-SC和Mn-H-SC在低温时的除汞效率较低，但当温度升高至140℃时，它们的除汞效率显著提升，表现出化学吸附特性。特别是Mn-H-SC，在这个温度下，除汞效率能够长时间稳定在80%左右，显示出较强的化学吸附能力，因为化学吸附通常涉及更稳定的化学键形成。 增加吸附剂的用量可以提高Mn-H-SC的除汞效率，表明吸附过程是可以通过增大接触面积来增强的。此外，研究还发现，初始Hg0浓度的增加会提高Mn-H-SC的单位质量汞容积量，这意味着在相同条件下，更高的初始浓度会促使吸附剂吸收更多的汞。 总结来说，这项研究为开发经济高效的燃煤烟气处理技术提供了有价值的信息，即通过优化褐煤半焦的处理方法，如高锰酸钾改性，可以在特定温度下实现高效且稳定的元素态汞去除。这对于环境保护和能源产业的可持续发展具有实际意义。