
单质汞在烟气中的吸附,是椰壳活性炭吸附材料的延伸应用。因其具有丰富的孔隙结构,活性炭可以吸附汞储存。汞是很危险的污染物,尤其是水银蒸气。尽管煤炭中的汞含量很低,但是煤炭电厂每年向大气层排放大量的汞。因煤层及生产现场运行条件的不同,导致后烟气中含有多种形式的汞。
烟气中汞的种类可分为三种形式:元素汞,氧化汞和颗粒结合汞。通过湿法烟气脱硫或除尘系统(如织物过滤器和静电除尘器),可将氧化汞和这些物质中的微粒化合汞去除。但是,元素汞占汞总量的75%以上,而且由于其稳定性、高挥发性和水溶性等特点,通过现有的空气污染控制装置很难消除。
为提高椰壳活性炭对汞的吸附能力,采用具有高度亲合性的化学物质如硫、卤素和过渡金属氧化物对椰壳活性炭进行强化处理。由于其氧化能力和化学吸附能力的提高,为活性炭吸附汞提供了良好的去除效果。
首先将单质汞吸附到催化剂的表面活性位,然后与氧晶格化反应和/或化学吸附生成弱结合化合物 Hg– O– M– Ox–1。气相氧气补充消耗的晶格氧和/或化学吸附氧。然而,提供晶格氧和/或化学吸附氧是有限的。此外,发现3%的氧气浓度不足以补充晶格氧和/或化学吸附氧,而升高至6%则可明显提高元素汞的脱除效率。总体而言,发现气相中氧在汞的去除中起着重要作用,浓度尽可能为6%。
随着裂解温度升高到900°C,椰壳活性炭趋于团聚,导致晶相尺寸急剧变大,从而控制了单质汞的去除。但随着热分解温度的升高而增加。BET对活性炭表面影响很大。在500℃以下的热解温度下,活性炭几乎不产生钴,除汞效率低。无论如何,椰壳活性炭可以用来吸附和去除元素汞,而不用化学改性钴来去除燃煤烟气中的汞。