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燃煤汞污染对全球生态环境和人类健康造成的巨大危害已引起广泛关注,Oxy-Fuel燃烧是先进煤炭清洁利用技术之一。本文选取一种商用活性炭作为脱汞吸附剂,在固定床吸附实验台上,研究了模拟富氧燃烧烟气和空气燃烧烟气两种气氛下活性炭的汞吸附机理及烟气组分的影响规律；在程序升温热脱附实验台上,研究了吸附剂表面的汞形态分布；获得了固定床汞吸附过程的价态质量平衡。采用N2吸附／脱附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等对活性炭样品进行了表征,结果表明,该活性炭比表面积大,微孔发达,表面主要含氧官能团为内酯基、羧基和酚烃基。吸附温度和气氛会对活性炭表面含氧官能团产生一定的影响,NO会略微增加含氧官能团中内酯基的含量,而S02则会略微减少含氧官能团中内酯基和羧基的含量。固定床汞吸附实验结果表明：在纯C02气氛条件下,活性炭对Hg0的吸附效果比N2气氛下的结果要略差；而当加入02之后,模拟富氧燃烧烟气的活性炭脱汞效率要高于模拟空气燃烧烟气。两组模拟烟气下活性炭脱汞效率都随着02浓度的提高而有所增加,S02和NO都表现出相同的影响规律,即SO2略微降低了活性炭的脱汞效率,而NO则极大提高了脱汞效率。对活性炭吸附样的程序升温热脱附实验的研究结果表明：有机汞(Hg-OM)是汞在活性炭表面最主要的吸附形态,同时还有一定量的氧化汞(HgO),吸附过程中加入02会明显增加活性炭表面的氧化汞(HgO)含量；C02没有改变Hg的吸附形态,而是减少了Hg的吸附量；S02的加入使活性炭表面产生了HgSO4; NO的加入一方面极大地增加了Hg的吸附量,另一方面活性炭表面也生成了Hg2(NO3)2。分别对两组模拟富氧燃烧烟气和两组空气燃烧烟气的活性炭吸附和脱附过程建立了汞形态质量平衡。结果表明：两组模拟富氧燃烧和空气燃烧基本烟气气氛下,活性炭对Hg的吸附量相差很小,逃逸的Hg分别为62%和65%；当加入S02和NO后,两组模拟烟气气氛下的活性炭对Hg的吸附效率均接近100%；四组实验中,只有在模拟02/C02气氛下,可以明显测出气相Hg2+的存在,而其他三组实验中,气相Hg2+含量则很少。最终四组实验的汞平衡结果都在80%-120%之间,表明了本文实验数据的可靠性。