Fe改性ZSM-5分子筛脱汞性能及机理研究

马威，王海宁、2，张迎宾，晏江波(.江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 34000；2.中国计量大学 质量与安全工程学院，浙江 杭州 3008)

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汞是一种有毒污染物，对人类健康有着潜在的致命影响。最近，联合国环境规划署的一份报告估计，燃煤排放汞的含量约占全世界汞排放量的1/4[1]，在中国，大部分的电力来源来自于火力发电，所以燃煤排放汞的含量约占全国的排放量的1/3，远超世界水平[2]，燃煤烟气的汞污染是一个迫切需要解决的问题。

燃煤烟气中的汞一般以元素汞(Hg0)、氧化汞(Hg2+)和颗粒汞(Hgp)三种形式存在[3]。其中Hg2+和Hgp可以通过湿法烟气脱硫和静电除尘器等装置脱除[4]。然而Hg0由于它的易挥发性和低水溶性而难以直接被现有除尘脱硫装置脱除[5]。因此研究开发高效烟气脱汞吸收剂及技术是汞污染控制的首要任务。

图1 汞吸附实验装置图

目前，活性炭吸附剂由于其良好的吸附性能，已用于燃煤电厂捕获Hg0，但成本高昂[6]，并且由于是物理吸附所以在高温下表现不佳[7]。此外，含汞碳还对湿法烟气脱硫下游产生的石膏的可用性产生了负面影响，影响了湿法烟气脱硫工艺的运行[8]。这一系列的原因限制了它的应用。在众多替代型吸附剂中，ZSM-5具有良好的氧化反应催化活性，还有较高的抗热性，是燃煤烟气处理研究领域的热点之一[1]。铜、铁、锰、铈等元素常用于做分子筛的改性金属[9-12]，为分子筛表面提供活性物种以提高分子筛的催化氧化活性。Yu Wang等[13]研究发现Cu改性分子筛，在150～300 ℃的高Cu催化剂上，Hg0去除率可达80%以上。……