学位专题

封面
声明
中文摘要
英文摘要
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 汞的危害及污染现状
1.2.1汞的危害
1.2.2全球汞排放
1.3 燃煤电厂中汞的控制技术
1.3.1燃煤电厂汞的排放法规
1.3.2燃煤电厂中汞的存在形态
1.3.3燃烧前脱汞
1.3.4燃烧中脱汞
1.3.5燃烧后脱汞
1.4 脱汞吸附剂研究现状
1.4.1 常见脱汞吸附剂
1.4.2 纳米硫脱汞吸附剂
1.4.3 量子化学计算研究烟气汞反应现状
1.5 论文关注的主要问题
1.6 论文主要研究内容
2 低温等离子体制备纳米硫颗粒机理
2.1 引言
2.2 纳米硫制备实验系统及测试方法
2.2.1 DBD等离子体实验系统
2.2.2 DBD等离子体放电特性
2.2.3 H2S转化率测试
2.2.4 纳米硫颗粒尺寸分布测试
2.3 H2S分解机理研究方法
2.4 纳米硫颗粒转化率及尺寸分布
2.4.1初始浓度的影响
2.4.2 气体的停留时间的影响
2.4.3 等离子体放电峰值电压的影响
2.5 等离子体诱导H2S分解反应机理
2.5.1 无等离子体作用下温度的影响
2.5.2 等离子体作用下电场强度的影响
2.5.3 等离子体作用下H2S浓度的影响
2.6 本章小结
3 纳米硫颗粒脱汞性能及机理
3.1 引言
3.2 实验装置及测试方法
3.2.1 吸附剂制备
3.2.2 吸附剂表征
3.2.3 固定床汞吸附实验
3.3 纳米硫与汞反应模型与计算方法
3.3.1 反应路径计算
3.3.2 热力学与动力学参数计算
3.3.3 电子波函数分析
3.4 纳米硫颗粒表征结果
3.4.1 纳米硫形貌分析
3.4.2 孔径结构分析
3.5 纳米硫汞吸附实验结果
3.5.1 H2S浓度的影响
3.5.2 反应物停留时间的影响
3.5.3 等离子体放电电压的影响
3.5.4 吸附温度的影响
3.5.5 烟气组分的影响
3.6 纳米硫颗粒脱汞机理分析
3.6.1 单质硫中同素异形体的组成
3.6.2 单质硫中脱汞活性组分分析
3.6.3 Sn分子与Hg0反应路径计算
3.7 本章小结
4 纳米硫改性碳基吸附剂制备及脱汞性能
4.1 引言
4.2吸附剂制备及测试方法
4.2.1 吸附剂的制备
4.2.2 吸附剂表征方法
4.2.3 汞吸附实验系统
4.3 纳米硫改性碳基吸附剂与汞反应模型与计算方法
4.4 汞吸附实验结果
4.4.1 H2S浓度的影响
4.4.2 反应物停留时间的影响
4.4.3 吸附温度的影响
4.4.4 烟气组分的影响
4.5 吸附剂表面官能团变化
4.6 纳米硫改性活性炭吸附剂脱汞机理
4.6.1 计算方法验证
4.6.2 Sn分子结构优化
4.6.3 Sn+AC结构优化
4.6.4 Sn+AC脱汞产物构型
4.6.5 反应路径上键长分析
4.6.6 反应路径上键级分析
4.7 本章小结
5 纳米硫吸附剂中汞的稳定性
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 吸附剂制备方法
5.2.2 模拟汞吸附实验
5.2.3 淋滤实验
5.3 计算模型与方法
5.4 淋滤实验结果与讨论
5.4.1 仪器校正曲线
5.4.2 吸附剂产物汞的淋滤特性
5.5 污染元素稳定性差异微观机理
5.5.1 吸附剂产物分子结构优化
5.5.2 键强度分析
5.5.3 键极性分析
5.6 本章小结
6 全文总结及展望
6.1 全文总结
6.2 研究特色与创新点
6.3 下一步工作建议
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的研究成果
附录2 公开发表的学术成果与博士学位论文的关系
附录3 攻读学位期间参加的科研项目
附录4 中英文缩写对照表
附录5 基元反应动力学参数