我国二氧化硫和氮氧化物的排放所引起的污染越来越严重,国家治理大气污染的力度逐步加大。研究开发经济,高效,简单的烟气同时脱硫脱硝技术十分必要和紧迫。化学法制备的纳米氧化镁具有纯度高,粒径小,比表面积大,硬度高,反应活性高,吸附性强以及低温烧结性良好等优良性质,可用作环境污染治理的吸附剂。本论文系统研究了纳米氧化镁粉体及吸附剂的制备,并将其应用于烟气同时脱硫脱硝试验,获得了良好的处理效果。
论文介绍了纳米氧化镁的性质,用途及制备方法,并对其粉体和吸附剂的制备方法进行了深入的研究。以MgSO4·7H2O和Na2C03为原料,添加表面活性剂聚乙二醇1000,采用直接沉淀法和微波水浴加热法相结合的方法制备出了结晶良好,比表面积大的纳米氧化镁粉体。讨论了前驱物的反应温度及时间,焙烧温度及时间和高分子聚乙二醇用量等对粉体比表面积的影响用热重分析仪,X-射线衍射仪,扫描电子显微镜,傅立叶红外光谱仪等,对纳米氧化镁粉体的结构和形貌及其前驱物的热分解温度进行了分析。
结果表明,前驱物在500℃下焙烧1.5h制得纳米氧化镁粉体,比表面积为183.35m2/g,平均粒径为7.2nm。采用共混法(纳米氧化镁粉体:MgSO4·7H2O:甜津粉=75:32:1,质量比)制备纳米氧化镁吸附剂,并对吸附剂同时脱硫脱硝前后的状态进行表征。在自行设计安装的烟气脱硫脱硝装置中,对纳米氧化镁。
以纳米氧化镁与水溶液中的苯作为吸附体系,研究了纳米氧化镁的粒度对吸附热力学性质的影响。实验结果表明,纳米氧化镁的粒度对吸附标准平衡常数,标准摩尔吸附吉布斯自由能变,标准摩尔吸附焓变和标准摩尔吸附熵变均有较大影响;并且随着纳米氧化镁粒度的减小,吸附标准平衡常数增大,标准摩尔吸附吉布斯自由能变,标准摩尔吸附焓变和标准摩尔吸附熵变均降低。
