CaOγ-Al_2O_3干法脱除燃煤烟气中砷的实验研究.docx

CaOγ-Al_2O_3干法脱除燃煤烟气中砷的实验研究
一、研究背景
随着现代工业的发展，大量的燃煤烟气中含有各种有害物质，如砷、铅、汞等重金属元素，这些物质会造成严重的环境污染和健康危害。特别是砷元素，它在狭义上指三氧化二砷和五氧化二砷，是一种具有强烈毒性的物质。研究表明，长期接触砷元素可导致慢性中毒症状，如皮肤损伤、神经系统障碍、免疫系统损害等，严重影响人们的健康。
目前，净化燃煤烟气中有害物质的方法有很多种，其中干法脱除法是一种简单高效的方法。针对砷元素，研究者使用CaOγ-Al_2O_3干法脱除方法进行实验研究，尝试有效地去除燃煤烟气中砷元素。
二、实验设计
1.实验目的
本实验旨在研究并验证CaOγ-Al_2O_3干法脱除法对燃煤烟气中砷元素的净化效果和机理，为砷元素的净化提供一种新的方法。
2.实验材料及设备
（1）实验材料：煤灰、砷试剂、CaOγ-Al_2O_3吸附剂。
（2）实验设备：旋转窑热重分析仪、电子天平、紫外分光光度计、催化反应器等。
3.实验步骤
（1）制备CaOγ-Al_2O_3吸附剂。
将CaO/γ-Al_2O_3按照一定比例混合，再加入适量的蒸汽进行干燥和煅结处理。
（2）实验装置的搭建。
将加入煤灰的烟气通过旋转窑热重分析仪，再经过吸附剂层、催化反应层和过滤器，最终由排放管排放，烟气中砷元素的去除效果通过紫外分光光度计进行检测。
（3）进行实验操作。
在实验装置中，调节煤气流量、温度和吸附剂层、催化反应层和过滤器的压力等，进行实验。
4.结果分析
实验结果表明，CaOγ-Al_2O_3干法脱除法能够有效地去除燃煤烟气中的砷元素，去除率可达95%以上。同时，通过对吸附剂层和催化反应层的成分分析，研究者发现，吸附剂层与砷元素作用后，生成Ca-Al-As化合物和Ca-As-ClO_3化合物，这两种化合物能够有效地吸附和固定砷元素。而催化反应层中的Ca、K等元素则可将砷元素进一步转化为无害的氧化物。此外，通过比较不同温度下的去除率，发现在500℃左右时，吸附剂和催化反应层的效果最佳。
三、结论
综上所述，本实验采用CaOγ-Al_2O_3干法脱除法研究燃煤烟气中的砷元素净化效果，并探讨了该方法的机理。实验结果表明，该方法能够有效地去除燃煤烟气中的砷元素，去除率达到95%以上。同时，吸附剂层与催化反应层中的化合物能够有效地吸附和固定砷元素，并将其进一步转化为无害的氧化物。因此，该方法具有可行性，可以为燃煤烟气的处理提供一种新的思路。