单质汞论文-李晓诠,杨茹,刁永发,陆遥

单质汞论文-李晓诠,杨茹,刁永发,陆遥

导读:本文包含了单质汞论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:载氯稻壳焦,单质汞,吸附机制,密度泛函理论

单质汞论文文献综述

李晓诠,杨茹,刁永发,陆遥[1](2019)在《基于密度泛函理论载氯稻壳焦脱除烟气单质汞的机理研究》一文中研究指出以四碳环并吡啶簇构型作为稻壳焦表面微观结构,运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP-D3方法,基于6-31g(d)/lanl2dz混合基组水平上,研究了载氯稻壳焦吸附Hg~0的微观反应机理,结合频率分析法和内禀反应坐标法明确了过渡态结构和反应路径,计算了反应过程中活化能、吸附能及相关Mayer键级的变化情况。结果表明,在稻壳焦表面嵌入氯原子既可以增强物理吸附,还可以进一步将Hg~0氧化,使物理吸附转化为化学吸附并使其汞吸附能力显着提高,且氯原子的增多对汞吸附具有促进作用,与实验结果一致;化学吸附的产物有HgCl和HgCl_2,生成HgCl_2需要的活化能为287.22 kJ/mol,大于生成HgCl需要的活化能,即载氯稻壳焦汞吸附后产物以HgCl为主。(本文来源于《能源环境保护》期刊2019年05期)

洪东阳,周劲松,周启昕[2](2019)在《硫化氢对活性炭脱除单质汞的影响》一文中研究指出H_2S是煤气中的含硫成分,活性炭能否催化氧化煤气中的H_2S形成活性硫,以促进H_2S和Hg~0的协同脱除是值得研究的。本文首先通过程序升温脱附和热力学分析了低温情况下H_2S对活性炭脱除Hg0的影响。在较低吸附温度130℃下,H_2S不仅不能作为硫源,还使活性炭对Hg~0的吸附显着减弱,这主要是由于H_2S对活性炭表面的吸附氧的消耗以及H_2S对含氧官能团的氧的取代反应造成的。在此基础上,进一步研究了高温下H_2S对活性炭的影响,高温也不能使活性炭有效渗入单质硫。所以无论低温还是高温情况下,利用H_2S作为硫源使Hg~0以HgS的形式脱除并不是活性炭脱汞的可行手段。本文揭示了较宽的温度范围内H_2S对单纯的活性炭脱除Hg~0的影响机理,能为用于煤气脱汞的活性炭的设计以及作为负载时机理研究提供支持作用。(本文来源于《应用化学》期刊2019年10期)

能子礼超,孙劲,杨红,王雪梅,胡金朝[3](2019)在《烟气单质汞氧化去除过程络合反应机理》一文中研究指出湿法氧化去除烟气Hg~0过程中产物Hg~(2+)易发生络合反应,络合产物可能改变氧化体系形成新反应机制,这一现象尚未被认识研究.为获得Hg~(2+)络合物生成及其对烟气脱汞影响机理,研究了配体阳离子、配体浓度、反应p H值、反应温度和摩尔比等对Hg~(2+)络合反应的影响和氧化去除烟气Hg~0的络合反应机理.结果表明MgCl_2、KCl、NiCl_2和BaCl_2配体均能与HgCl_2形成络合物,而CuCl_2和SnCl_4则不能生成络合物.络合物生成量随配体浓度的增加先升高然后趋于平衡;络合反应在酸性环境下发生且不受p H值变化影响;碱性环境下络合反应不能进行;反应温度基本不影响络合反应效应;增加配体浓度可提高络合物产量,不同配体络合效应不同,但最大吸光度基本相同,为(4.20±0.03)A.配体对络合反应有响应区间,低于区间下限值时不能形成络合物,高于上限制值时络合物产量不随配体浓度而变化.HgCl_2络合反应累积稳定常数β_4=10~(15.07);[HgCl_4]~(2-)可螯合Hg(aq)和O_2(aq)使其与Cl O~-和Hg_2Cl_2反应,形成氧化-络合氧化反应新机理.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年09期)

王豆豆,娄静,张硕,安久涛,李杰[4](2019)在《沿面放电等离子体氧化单质汞的影响因素》一文中研究指出利用沿面放电等离子体反应器氧化烟气中单质汞,考察了放电长度、弹簧螺距、高压电极线径、汞初始浓度、烟气温度以及喷射体系与湿法脱硫系统联合等因素对单质汞氧化的影响。结果表明:能量密度为3.9 J/L,放电长度为200 mm,弹簧螺距为6 mm,线径为1 mm,单质汞初始浓度为100μg/m~3,烟气温度为110℃,能够实现单质汞91.3%的氧化率。增大放电长度和高压电极线径能够促进单质汞的氧化;高浓度单质汞和升高烟气温度不利于单质汞的氧化;联合活性物质喷射与钙基湿法脱硫系统可以实现烟气中汞的有效脱除。(本文来源于《山东理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期)

姚禹星[5](2019)在《基于密度泛函的生物焦对单质汞吸附机理研究》一文中研究指出火力发电厂燃煤烟气中的单质汞主要通过催化氧化和吸附剂吸附的方式脱除。但是,现有的脱汞吸附剂存在竞争吸附、价格昂贵、温度域窄等问题,制约了该技术的广泛使用。因此,以生物质的热解产物生物焦作为绿色廉价高效的汞吸附剂有可能成为最具前途的方法之一。生物焦为高质异性混合物,结构复杂。从微观分子角度研究生物焦分子结构的特征,可获得生物焦的汞吸附机理,对生物焦的汞吸附工艺的开发具有重要的科学意义和实践价值。本论文选用核桃壳生物焦,基于元素分析和工业分析,通过红外光谱分析、XRD,研究了生物焦的化学成分,同时采用13C-NMR测试技术对生物焦分子结构的特征进行分析表征,构建了生物焦的分子结构模型。研究发现核桃壳生物焦主要由C、H、O和N元素构成,芳香碳为生物焦分子结构的主要成分,而脂肪碳则起到联结芳香结构单元的作用。生物焦分子结构模型以芳香结构为主,并含有1个甲基、4个羟基以及8个羰基,分子式为C_(55)H_(37)NO_(14),M_r=935。所构建分子模型的13C-NMR预测计算光谱图与实验光谱图吻合,且与FTIR、元素分析等表征结果一致。在UFF、Dreiding和MM2叁种力场下对叁维模型结构进行优化,结果发现在UFF力场下优化后的叁维结构总势能最大,为1855kJ·mol~(-1),而MM2力场下势能最小,为529.4kJ·mol~(-1)。同时通过量子化学半经验PM6方法对叁种优化后构象的生成热进行计算可得Dreiding力场下优化的结构更稳定。本论文基于密度泛函理论,对生物焦结构片段进行优化模拟,计算含氧官能团和金属离子对生物焦的汞吸附性能影响,通过计算得出单质汞与生物焦的吸附高度、吸附能和Mulliken布居数。研究发现醛基、羰基官能团促进了生物焦的物理和化学吸附;羟基官能团基本没有影响生物焦的汞吸附能力;醚基抑制了生物焦的汞吸附能力。相比未改性生物焦吸附剂,负载Fe~(3+)、Co~(3+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)均能提高其对汞的吸附能力,吸附过程既有物理吸附,也有化学吸附。改性后的生物焦对汞吸附能分别为224.9.1、236.9、78.3、184.5和91.1kJ·mol~(-1),均大于未改性生物焦的吸附能19.1kJ·mol~(-1),吸附过程以化学吸附为主。金属离子邻近的碳原子吸附位为主要吸附位点。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)

霍锐鹏[6](2019)在《快速热解条件下生物焦对单质汞吸附特性影响的试验研究》一文中研究指出针对燃煤电厂所排放的汞污染,活性炭汞吸附剂喷射法具有较好的效果。但是,活性炭成本较高导致该技术无法大面积推广。生物焦由于具有较好的孔隙结构及丰富的表面化学特性已成为极具发展潜力的活性炭替代品。燃煤电厂烟道的高温贫氧环境,可为生物质的热解提供必要的能量,将生物质喷射入尾部烟道完成生物焦的制备,并随烟气流动在适宜的温度区间吸附烟气中的单质汞。由于生物焦的制备时间极短,与快速热解的特点相吻合,所以,有必要研究快速热解条件下制备的生物焦对单质汞的吸附性能。本论文采用核桃壳生物质为原料在自行设计的滴管炉试验台上进行快速热解制取生物焦,利用热重分析仪、氮气吸附脱附仪、FT-IR分析仪、VM-3000汞测量仪对生物焦的微观特性及吸附特性进行了表征分析。本论文自行设计了一套快速热解实验装置,可实现生物质的连续变温热解,生物质颗粒在其中停留时间可达4-6s。通过对不同粒径范围的生物质研究表明,106-150μm的生物质所制备的生物焦吸附性能最佳,生物质在下降过程中会发生了颗粒团聚现象,粒径越小颗粒团聚程度越强,阻碍传质传热过程,不利于孔隙结构的发展。此外,随热解温度的提高,生物焦汞吸附性能及孔隙结构参数在同步提高,表面官能团含量却随之降低。其中吸附能力最佳的是106-150μm粒径范围内的生物质在800-1000℃制备的生物焦。在此基础上,选取了叁种氧气浓度(3%、5%、7%)和叁种二氧化碳浓度(10%、15%、20%),进一步探究了热解气氛对其微观特性的影响。结果表明,氧气的存在会降低生物焦表面官能团的含量,即氧气对生物焦的热解起促进作用。孔隙结构参数在5%氧气浓度时出现拐点,呈现先降低后升高的趋势,孔隙参数最佳的为7%氧气浓度。二氧化碳也可得到相似的规律,但影响程度较小。从生物焦的汞吸附特性可知,随着热解温度的提高,其汞吸附性能同步升高,吸附性能最强的是800-1000℃制备的生物焦。同时对其进行吸附动力学研究发现,在500-700℃、600-800℃下制备的生物焦对单质汞的吸附以化学吸附为主;随热解温度的升高,生物焦表面官能团含量开始下降,孔隙发育趋于完全,物理吸附成为其主要控速步骤。本论文通过改变吸附条件来进一步探究生物焦对单质汞的吸附机理。提高入口汞浓度可适当的增大生物焦的累积汞吸附量,随着入口汞浓度的进一步提升,生物焦的累积汞吸附量逐渐趋于一定值。吸附温度的与生物焦的吸附性能呈现出负相关,即随着吸附温度的升高,生物焦的累积汞吸附量大幅下降。含氧吸附气氛能促进生物焦对单质汞的吸附,7%氧气浓度相比于纯氮气气氛,10000s吸附时间内,累积汞吸附量提高26.32%。二氧化碳可显着提高生物焦的汞吸附能力,20%二氧化碳浓度与纯氮气气氛相比,累积汞吸附量提高了90%。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)

刘东京,张禛,吴江[7](2019)在《载铜氮化碳纳米片对单质汞的吸附脱除特性》一文中研究指出用简易热剥离法合成了氮化碳纳米片(CNNS),再通过等体积浸渍法将铜负载于CNNS表面合成了载铜CNNS吸附剂,用于低温下吸附脱除气态单质汞(Hg~0).利用氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对吸附剂进行表征.结果表明:CNNS对Hg~0具有良好的吸附性能,吸附温度为120℃时,脱汞效率约为54.2%;载铜修饰可极大提高CNNS的脱汞活性,脱汞效率在40~240℃温度范围内均大于82.3%,这归因于铜与氮化碳间的紧密接触.煅烧温度对载铜CNNS的脱汞活性影响较大,最佳煅烧温度为200℃.通过载铜修饰可有效活化CNNS,提高其对Hg~0的氧化能力,这可能归因于铜离子与氮化碳之间的莫特-肖特基电子转移效应. SO_2和水蒸气对载铜CNNS的脱汞性能有抑制作用.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年05期)

曲立涛,李彩亭,陶莉[8](2019)在《商用SCR催化剂对单质汞(Hg~0)的氧化作用研究》一文中研究指出为开发对烟气NO_x和汞等多种污染物具有良好联合脱除效用的一体化新型催化剂,研究了目前商用SCR脱硝催化剂对单质汞(Hg~0)的氧化作用及其影响因素,探求Hg~0氧化反应机理。实验结果表明:SCR催化剂对烟气中的Hg~0具有一定的氧化作用,但在催化剂最佳反应温度250~300℃时,其对Hg~0的最大氧化效率仍低于50%。在低浓度NO和5%O_2同时存在的情况下,催化剂对Hg~0有相对较高的氧化效率;SO_2存在时,Hg~0的氧化明显被抑制,SO_2对催化剂的毒性基本不可逆转;NH_3与Hg~0在吸附过程中存在竞争关系,因而NH_3的存在降低了催化剂对Hg~0的氧化效率;H_2O对Hg~0的氧化有十分明显的负面影响。(本文来源于《中国电力》期刊2019年04期)

洪东阳[9](2019)在《用于脱除煤气中单质汞的生物质基活性炭的制备及其机理研究》一文中研究指出生物质活性炭具有较发达的孔结构和丰富的表面化学基团,具有较强的吸附能力,可以去除汞。然而,由于汞的吸附能力有限,往往需要额外的改性工艺,但额外的负载和改造过程以获得一个高汞去除效率往往是复杂和耗时的。利用生物质本身的特点,开发具有较高脱汞效果的生物质基活性炭,同时分析活性炭脱除煤气中单质汞的关键因素和机理,能为用于煤气脱汞的活性炭的生产提供指导作用。本文选取玉米秸秆、木屑和竹粉叁种典型的生物质,用氯化锌一步活化和负载,实现了汞的高效脱除。结合TPD、XPS、XRD、Boehm滴定等表征,研究了在制备过程中制备方法及原料特性对脱汞用活性炭的影响。由于H_2S是煤气中重要成分,通过TPD和热力学分析了H_2S对活性炭脱除单质汞的影响。起首剖析了活性炭脱除煤气中单质汞的关键因素和机理。在ZnCl_2活化过程中,一部分ZnCl_2被转化为ZnO负载在活性炭上,在H_2S存在的情况下,促进了汞的去除性能。130℃下,ZnO和羰基在煤气中的汞去除扮演着一个重要的角色,而物理吸附并不显着。汞吸附能力的差异还体现在其他灰分和微量元素上,尽管它们相比于ZnO和羰基的脱汞促进作用不大。XPS结果表明,ZnO作为催化活性位点,在H_2S存在的情况下催化Hg~0形成HgS,而C=O在汞的去除过程作为氧化位点。然后阐述了制备方式及原料特征对脱汞用活性炭的影响。制备方式上,500℃可能是理想的ZnCl_2活化法的活化温度;干燥步骤对活性炭制备是有益的,但从技术经济性角度考虑还要进一步权衡利弊。原料特征上,由于SiO_2导致ZnO的失活和Zn_2SiO_4的形成,生物质中ZnO的含量随SiO_2的含量变化很大;高木质素含量的生物质更易获得高比表面积和孔容,但比表面积为主的物理吸附并不是高温时脱除Hg~0的关键因素;灰分和微量元素对脱汞具有较小的作用,可以作为原料选择的辅助参考。最后分析了H_2S对活性炭脱除单质汞的影响,探讨了利用H_2S对活性炭先后进行高温渗硫和低温Hg~0脱除的可行性。130℃下,H_2S不仅不能作为硫源,还使活性炭对Hg~0的吸附显着减弱,具体为:H_2S对活性炭表面的吸附氧的消耗,导致活性炭表面的硫化物不能氧化形成单质硫来脱汞;H_2S对氧的取代反应造成含氧官能团对脱汞的促进作用减小;物理吸附因为化学吸附的削弱而相对加强。另一方面,高温情况下的渗硫不能使活性炭有效渗入单质硫。综上述,无论低温还是高温情况下,利用H_2S作为硫源,使Hg~0以HgS的形式脱除并不是活性炭脱汞的可行手段。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01)

王冬东,马丽萍,向华平,彭雨惠,郭致蓥[10](2018)在《茶梗基生物炭吸附气态单质汞的热力学分析》一文中研究指出燃煤电厂作为单质汞最大的排放源,其排放标准也日趋严格。新的火电厂排放标准已于2012年1月1日起正式实施,其中规定汞及其化合物的排放限值为0.03mg/m~3。以云南废弃普洱茶梗为碳源,利用超声等体积浸渍法制备了质量分数分别为4%CeO_2-4%CuO(CC)和4%CeO_2-4%MnO_2(CM)生物炭。在100~300℃范围内,模拟固定床选择性催化还原法(SCR)条件下进行单质汞和NO的联合去除实验。为了探究改性茶梗生物炭吸附气态单质汞的热力学特征和吸附机理,利用热力学方程对数据进行拟合,结果表明随着温度的逐步升高,化学反应发生机率降低,化学吸附随之减少。(本文来源于《化工新型材料》期刊2018年12期)

单质汞论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

H_2S是煤气中的含硫成分,活性炭能否催化氧化煤气中的H_2S形成活性硫,以促进H_2S和Hg~0的协同脱除是值得研究的。本文首先通过程序升温脱附和热力学分析了低温情况下H_2S对活性炭脱除Hg0的影响。在较低吸附温度130℃下,H_2S不仅不能作为硫源,还使活性炭对Hg~0的吸附显着减弱,这主要是由于H_2S对活性炭表面的吸附氧的消耗以及H_2S对含氧官能团的氧的取代反应造成的。在此基础上,进一步研究了高温下H_2S对活性炭的影响,高温也不能使活性炭有效渗入单质硫。所以无论低温还是高温情况下,利用H_2S作为硫源使Hg~0以HgS的形式脱除并不是活性炭脱汞的可行手段。本文揭示了较宽的温度范围内H_2S对单纯的活性炭脱除Hg~0的影响机理,能为用于煤气脱汞的活性炭的设计以及作为负载时机理研究提供支持作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

单质汞论文参考文献

[1].李晓诠,杨茹,刁永发,陆遥.基于密度泛函理论载氯稻壳焦脱除烟气单质汞的机理研究[J].能源环境保护.2019

[2].洪东阳,周劲松,周启昕.硫化氢对活性炭脱除单质汞的影响[J].应用化学.2019

[3].能子礼超,孙劲,杨红,王雪梅,胡金朝.烟气单质汞氧化去除过程络合反应机理[J].中国环境科学.2019

[4].王豆豆,娄静,张硕,安久涛,李杰.沿面放电等离子体氧化单质汞的影响因素[J].山东理工大学学报(自然科学版).2019

[5].姚禹星.基于密度泛函的生物焦对单质汞吸附机理研究[D].太原理工大学.2019

[6].霍锐鹏.快速热解条件下生物焦对单质汞吸附特性影响的试验研究[D].太原理工大学.2019

[7].刘东京,张禛,吴江.载铜氮化碳纳米片对单质汞的吸附脱除特性[J].中国环境科学.2019

[8].曲立涛,李彩亭,陶莉.商用SCR催化剂对单质汞(Hg~0)的氧化作用研究[J].中国电力.2019

[9].洪东阳.用于脱除煤气中单质汞的生物质基活性炭的制备及其机理研究[D].浙江大学.2019

[10].王冬东,马丽萍,向华平,彭雨惠,郭致蓥.茶梗基生物炭吸附气态单质汞的热力学分析[J].化工新型材料.2018

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