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| 編輯推薦： |
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该思路可在没有专门设备的条件下，既能脱除汞污染，又能利用可再生能源，减排成本极低，可成为汞减排可靠且具有巨大潜力的手段。
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| 內容簡介： |
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本书主要介绍了汞及其化合物的性质及危害、热解方式和颗粒粒径对生物焦单质汞吸附特性的影响及机理研究、热解气氛对生物焦单质汞吸附特性的影响及机理研究、铁基改性生物焦的单质汞吸附特性及机理研究、多元金属定向修饰的改性生物焦的Hg0脱除/再生特性及机理研究、 生物焦分子结构及单质汞吸附机理研究等内容。
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| 關於作者： |
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太原理工大学教师，博士，主要从事燃煤污染物控制、污泥煤泥资源化利用等方面的研究工作，承担多项国家自然科学基金研究工作获2019年山西省优秀博士学位论文。
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| 目錄：
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前言
第1章 概述 1
1.1 汞及其化合物的性质及危害 2
1.2 汞污染来源 3
1.3 全球汞污染现状与排放标准 5
1.4 燃煤电厂汞排放特性及脱汞技术 9
1.5 生物焦吸附剂 15
1.6 本书的主要内容与实验系统 21
参考文献 32
第2章 热解方式和颗粒粒径对生物焦单质汞吸附特性的影响
及机理研究 41
2.1 样品的制备 42
2.2 汞吸附特性研究 43
2.3 工业分析和元素分析 46
2.4 热解特性研究 47
2.5 孔隙结构研究 51
2.6 表面化学特性研究 57
2.7 微观形貌研究 60
2.8 吸附动力学及活化能研究 62
2.9 吸附条件对汞吸附特性的影响研究 67
2.10 小结 75
参考文献 76
第3章 热解气氛对生物焦单质汞吸附特性的影响
及机理研究 80
3.1 样品的制备 81
3.2 汞吸附特性研究 82
3.3 热解特性研究 83
3.4 孔隙结构研究 87
3.5 表面化学特性研究 89
3.6 吸附动力学研究 92
3.7 吸附条件对汞吸附特性的影响研究 96
3.8 吸附机理研究 99
3.9 小结 102
参考文献 104
第4章 铁基改性生物焦的单质汞吸附特性及机理研究 107
4.1 样品的制备 108
4.2 汞吸附特性研究 111
4.3 晶相结构研究 112
4.4 热解特性研究 117
4.5 孔隙结构研究 120
4.6 表面形貌研究 124
4.7 元素价态研究 127
4.8 表面化学特性研究 136
4.9 吸附动力学及活化能研究 138
4.10 吸附条件对汞吸附特性的影响研究 142
4.11 吸附机理研究 149
4.12 小结 154
参考文献 156
第5章 多元金属定向修饰生物焦的单质汞脱除/再生特性
及机理研究 159
5.1 样品的制备 161
5.2 汞脱除性能研究 164
5.3 晶相结构研究 167
5.4 热解特性研究 171
5.5 孔隙结构研究 180
5.6 表面化学特性研究 184
5.7 元素价态研究 187
5.8 负载物氧化活性研究 191
5.9 表面形貌研究 193
5.10 吸附动力学及活化能研究 198
5.11 脱除机理研究 201
5.12 再生条件优化研究 206
5.13 再生稳定性及机理研究 212
5.14 小结 217
参考文献 220
第6章 生物焦分子结构及单质汞吸附机理研究 223
6.1 研究方法 224
6.2 工业分析和元素分析 226
6.3 表面官能团与晶体结构研究 227
6.4 碳结构组成研究 230
6.5 生物焦二维分子结构的构建与验证研究 232
6.6 生物焦三维分子结构的构建与优化研究 240
6.7 生物焦对单质汞的吸附机理研究 242
6.8 小结 251
参考文献 252
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| 內容試閱：
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进入环境中的汞(Hg)对人体健康危害极大。作为主要的人为汞排放国家，中国面临着越来越大的国际压力与前所未有的挑战。煤炭燃烧后释放的汞已成为大气中汞的主要来源，而电力行业燃烧的煤占煤炭产量的60%，减排潜力巨大，优化空间明显，从而对于中国所要完成的这项紧迫的汞减排任务，电力行业将成为重要的突破。现阶段电厂无专门的汞排放控制装置，根据我国目前实际情况，能够与现有烟气净化设备联用的吸附剂喷射法，已成为降低燃煤电厂汞排放量的具有巨大发展潜力的技术。因此，开发高效廉价的可循环再生汞吸附剂是国家能源与环境领域的重大需求。生物焦作为生物质热解的固体产物，具有良好的物理化学特性，国际上利用生物焦脱除燃烧污染物的研究已得到广泛开展。同时电厂锅炉煤燃烧后形成的中温烟气，可以为生物质的热解过程提供必需的能量并获得生物焦吸附剂，进而对烟气中的汞进行高效脱除，并终被除尘器分离捕获。该技术无须专门吸附剂制备装置，利用废弃生物质治理汞污染，减排成本极低，技术可靠且潜力巨大，从而实现“以废脱毒”。
本书以农业废弃物———核桃壳生物质作为原料，在多参数耦合条件下采用热解制焦的方法，针对电厂锅炉实际烟气环境，制备了具有较高脱汞活性的生物焦吸附剂。将常规化学沉淀法、溶胶凝胶法、多元金属多层负载与生物质热解制焦过程优化融合，在选择特定组分进行结构设计的基础上，使生物焦吸附剂的脱汞与再生性能大幅提高。在获得生物焦吸附剂汞脱除特性的基础上，借助多种表征分析手段研究其物质组成、晶相结构、热解特性、孔隙结构、微观形貌、元素价态和表面化学特性等，建立吸附剂理化性质与脱汞性能之间的构效关系;基于自行构建的生物焦分子结构，利用程序升温脱附等技术，并借助吸附动力学和密度泛函理论，揭示吸附剂对汞的氧化和吸附过程之间的深层次差异性机理，以及汞脱除过程的关键作用机制，进而提
出生物焦吸附剂烟气脱汞技术。本书呈现了本领域的研究成果，既体现出其学术特点，又密切联系工程背景。
全书共分6章，主要由作者以及课题组老师多年的研究成果组成。在编写过程中，课题组金燕教授、樊保国教授、乔晓磊工程师以及王建成教授、张建春教授级高工给予了很大的支持。博士研究生申欣、王彦霖和硕士研究生李犇、姚禹星、霍锐鹏、韩飞、赵蕊、郭晋荣、张永强、李泽鹏、秦舒宁、张柳、王碧茹、陈世虎、王晨星等做了一系列的研究工作，在此一并感谢。
本书的出版得到了国家自然科学基金委员会、山西省科技厅及教育厅、清华大学电力系统国家重点实验室、太原锅炉集团有限公司、国家电投集团宁夏能源铝业有限公司临河发电分公司等部门的资助，在此表示感谢。
由于本领域国际上相关研究较少，加之著者水平有限，书中难免存在不足，恳请广大读者批评指正。
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