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煤炭燃烧会释放出多种污染物,包括SO2、NOx、Hg及飞灰等。目前我国大多数燃煤锅炉配备了除尘脱硫装置,SO2和飞灰的污染得到了控制,收到了显著的环境效益。近年来NOx的控制也受到了国家的重视,随着相关排放标准的出台,越来越多的燃煤锅炉安装了脱硝装置。虽然相关排放标准对烟气排放汞也明确了要求,但是由于烟气中的汞污染物具有量少、难以脱除的特点,一直以来并未设置专门的装置脱除。利用现有脱硝装置同时脱除NOx和Hg是一种较为经济的方式,有望在将来得到工业应用。本文即在前人脱硝催化剂脱汞研究的基础上,开发出一种新型脱除汞物质的去除剂——活性碳纤维(ACF)负载CeCl3去除剂。运用等量浸渍法制备了一系列CeCl3/ACF去除剂,研究了不同负载量、不同温度和不同烟气成分对其脱除单质汞效果的影响,负载量分别取质量分数为0%、3%、5%、7%、9%CeCl3,温度范围取80200℃,气体组分包括N2、O2、NO、SO2和H2O。采用测试比表面积(Brunaner-Emmett-Teller,BET)、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscopy,SEM)等手段对去除剂的理化性质进行了表征。结果表明,负载CeCl3后显著改善了活性碳纤维的脱除单质汞的能力,在本实验条件下,CeCl3的最佳负载量为5%(质量分数);当反应温度低于140°C时,去除剂的脱汞效率随着温度的升高而升高,当反应温度超过140°C后,去除效率随温度的升高而下降;通过考察NO、SO2和水蒸气对ACF脱除单质汞效果的影响发现,NO对单质汞脱除具有一定的促进作用,不同浓度的NO与单质汞的脱除效率之间存在正相关关系;SO2对单质汞的脱除具有抑制作用,且脱除效率随着SO2浓度的增加而下降;水蒸气对单质汞的脱除具有阻碍作用。利用CeCl3/ACF去除剂脱除HgCl2,在本实验条件下,去除剂对HgCl2具有一定的脱除作用,但是随着反应的进行,CeCl3/ACF对氯化汞的脱除效率逐渐下降,根据此结果推知,CeCl3/ACF去除剂对HgCl2的脱除主要为吸附作用,随着表面吸附量的增加,吸附能力逐渐减弱。NO对HgCl2脱除的影响很小,在本实验条件下,可忽略不计。SO2对HgCl2脱除的影响与对Hg0脱除的影响类似,均对其造成抑制作用,这可能与表面催化SO2生成SO3后在水蒸气存在的条件下逐渐生成硫酸及硫酸盐,进而导致去除剂表面吸附容量的下降和吸附速率的降低有关。