Mercury removal from flue gases with the use of activated carbons

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2009 (EN)
Απομάκρυνση υδραργύρου από απαέρια καύσης με χρήση ενεργών ανθράκων
Mercury removal from flue gases with the use of activated carbons

Διαμαντοπούλου, Ειρήνη Σ.

The purpose of the current PhD thesis is to evaluate the performance of activated carbons with different physico-chemical characteristics, for gas-phase mercury adsorption under various conditions. This research was realized in order to elucidate some unclear estimations in the lit-erature. So, the correlation between activated carbon pore structure and its organic material properties with mercury adsorption, was investigated. The effect of inorganic material on the activation process and the physicochemical properties of the produced activated carbons, as well as the probability of elemental mercury retention in inorganic matter, was also examined. Additionally to activated carbon pore structure impact on mercury removal ability, the oxygen functional groups that constitute active sites for mercury chemisorption and favors the adsorp-tion procedure, have been determined. Their action was also observed at high temperatures, where physical adsorption participation is limited. Similarly, the reaction between elemental mercury and sulphur atoms added on carbon surface was responsible for the enhanced mercury adsorption capacity of the sulphur impregnated activated carbons. Against the results obtained in several studies, in this research the modification of activated carbon surface after sulphur ad-dition didn’t change its pore structure characteristics. The above results have been derived under inert gas conditions (Ν2 and Hg°), without the interference or the competitive adsorption of other flue gases. The chemisorption of elemental mercury was also investigated in the presence of some flue gases and it was found that mercury adsorption not only was affected by activated carbon characteristics, but also by the oxidant properties of the flue gases
Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκε η ικανότητα διαφόρων ειδών ενεργού άνθρακα να προσροφούν τον αέριο στοιχειακό υδράργυρο, ως συνάρτηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους και των συνθηκών προσρόφησης. Από τα υπάρχοντα ερωτηματικά και τις ασάφειες της διεθνούς βιβλιογραφίας διαφάνηκε η ανάγκη να αποσαφηνιστεί η εξάρτηση της προσρόφησης του υδραργύρου από την πορώδη διαμόρφωση του ενεργού άνθρακα, την παρουσία ανόργανης ύλης σε αυτόν και την ύπαρξη και φύση ετεροατόμων, όπως ατόμων οξυγόνου και θείου, στην επιφάνειά του, ως κέντρων προσρόφησης του στοιχειακού υδραργύρου. Ο ρόλος των ανόργανων συστατικών μελετήθηκε όσον αφορά στην παραγωγική διαδικασία του ενεργού άνθρακα και στις ιδιότητες του παραγόμενου προϊόντος, καθώς επίσης στην πιθανότητα αλληλεπίδρασης τους με το στοιχειακό υδράργυρο. Εκτός από την επίδραση των φυσικών ιδιοτήτων του ενεργού άνθρακα στην προσρόφηση του υδραργύρου, καθορίστηκαν οι οξυγονούχες ομάδες που αποτελούν ενεργά κέντρα για τη χημειορρόφησή του. Η δράση τους διαπιστώθηκε ακόμη και σε υψηλή θερμοκρασία, όπου περιορίζεται η φυσική προσρόφηση. Αντίστοιχα, διαπιστώθηκε η αντίδραση μεταξύ του στοιχειακού υδραργύρου και του εναποτεθειμένου θείου στην επιφάνεια του ενεργού άνθρακα, στην οποία αποδόθηκε η αυξημένη προσροφητική ικανότητα των εμποτισμένων με θείο ενεργών ανθράκων. Σε αντίθεση με πολλές ερευνητικές εργασίες, η σημαντική βελτίωση της συμπεριφοράς τους επιτεύχθηκε διατηρώντας αμετάβλητα τα πορώδη χαρακτηριστικά τους. Όλα τα παραπάνω αποτελέσματα προέκυψαν σε συνθήκες μη ανταγωνιστικής προσρόφησης, με το στοιχειακό υδράργυρο να βρίσκεται σε αδρανή ατμόσφαιρα αζώτου. Ωστόσο, υπό την παρουσία μεμονωμένων απαερίων, η προσρόφηση του στοιχειακού υδραργύρου διερευνήθηκε τόσο σε σχέση με τα χαρακτηριστικά του ενεργού άνθρακα, όσο και υπό την οξειδωτική ή ανταγωνιστική δράση των εξεταζόμενων απαερίων

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Ενεργό κέντρο
Ενεργός άνθρακας
Υδράργυρος, Περιβαλλοντικές απόψεις
Pore structure
Αέρια, Καθαρισμός
Mercury, Environmental aspects
Activated carbons
Active site
Απαέρια, Καθαρισμός
Gases, Purification
Πορώδης δομή
Flue gases, Purification

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Greek
English

2009
2009-07-10T05:54:47Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Χημικών Μηχανικών

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)