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废弃脱硫剂脱除气相中单质汞的研究任务书
研究背景：
汞是一种广泛存在于大气中的金属元素。它的存在形式主要是单质汞（Hg(0)），也可形成汞化合物，如二价汞（Hg2+），一价汞（Hg+）等。单质汞是一种高毒性、易挥发的污染物，它能够通过自然界的循环，进入水和土壤中，也能在远距离之间传播。单质汞在自然界中的毒性已被广泛研究。它不仅对人类、动植物的健康产生危害，同时也会对全球气候产生不可逆的影响。因此，减少单质汞的排放，对环境和健康等方面都具有重要的价值。
在化工工业和火力电厂中，燃料以及燃烧后的废气中均会生成单质汞。因此，在燃烧过程中加入脱硫剂是一种有效的减少废气中汞排放的方法。同时，多种脱硫剂，并非仅仅具有脱除氧化气体污染物的作用，还可以对无机和有机重金属离子及无机化合物起到一定的吸附剂作用，对如汞等多种重金属有着不同程度的吸附效果。因此，探究各种脱硫剂对单质汞的吸附效果，对于减少单质汞的排放，具有十分重要的意义。
研究目的：
本文的研究旨在探究各种脱硫剂对单质汞的吸附效果，寻找一种高效、低成本的脱硫剂，降低废气中汞的排放量。具体任务如下：
1.研究不同脱硫剂对单质汞的吸附效果。
2.探究脱硫剂的添加量对单质汞吸附效果的影响。
3.研究气相中单质汞与脱硫剂之间的吸附性质及机理。
4.分析各种脱硫剂的特点和优缺点，选定最适合用于废气中单质汞去除的脱硫剂。
研究内容：
1.选择不少于3种脱硫剂进行实验。
2.搭建实验室装置，调试设备，测量气相中单质汞的浓度和脱硫剂吸附量，分析不同脱硫剂的吸附效果。
3.研究脱硫剂的添加量对单质汞吸附效果的影响，测量各种添加量下的单质汞吸附量。
4.采用分析仪器研究气相中单质汞与脱硫剂之间的吸附性质及机理。
5.分析各种脱硫剂的特点和优缺点，选取最佳脱硫剂。
6.研究结果分析和结论，撰写研究论文。
研究方案：
1.实验装置设计。采用气相析出法、吸附法的方式准确地测量单质汞在不同脱硫剂中的吸附量。设计实验参数，如各种脱硫剂的种类、添加量、温度、气流速度、压力等参数。
2.材料制备。购买各种脱硫剂进行试验，对其进行制备和分析，确保实验材料的质量和纯度。
3.实验的特点。对吸附前后的脱硫剂进行形态分析，探究吸附的机理和吸附过程的特点。采用ICP-MS和Hg-AAS等方法分析其汞离子吸附能力等物化性质，得到合适的吸附量。
4.分析数据。评价不同条件下脱硫剂的性能和吸附效率，最终得出最佳的脱硫剂种类和添加量等参数。
研究意义：
这项研究将有助于理解单质汞吸附性质，并找到最佳的脱硫剂，减少单质汞的排放。通过这项研究，环保部门可以更好地制定新的环保政策和规定，促进环境质量的保护和改善。此外，还可以为相关企业提供技术支持，使这些企业更好地遵守相关规定。
预期成果：
1.研究气相中单质汞的吸附规律，找到最佳的脱硫剂种类和添加量等参数。
2.探究各种脱硫剂的吸附机制，阐述吸附过程。
3.提供新方法，减少废气中单质汞的排放量。
4.为环保政策和规定的制定提供技术和科学依据。
参考文献：
1.AbbasF,ZhouQ,OlajireAA.Immobilizednitrogen-sulfurfunctionalizedgrapheneoxidesforhigh-performanceremovalofHg$^{0}$influegas.RSCAdvances.2017;7(13):7739-7749.
2.ChengYF,LeeWF,YangHH,TsaiPJ.RemovalefficiencyandmechanismofmercuryfromsimulatedfluegasbyCu-exchangedzeoliteadsorbents.AppliedCatalysisB:Environmental.2011;109-110:1-13.
3.WangZ,WangY,HuX,etal.MesoporousFe/HMSaseffectiveadsorbentforHg$^{0}$reductionbyNH$_{3}$atlowtemperature.JournalofHazardousMaterials.2019;364:681-690.