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本文首先综述了课题的研究背景、燃煤过程汞的排放和转化以及汞的排放控制标准和技术,然后详细地阐述了实验系统的构成以及原理。本文首先对非碳基吸附剂中的飞灰进行研究,选取6个不同燃煤电厂飞灰,并且对A电厂飞灰采用物理方法进行筛分,得到了不同粒径分布的飞灰颗粒,并对各粒径飞灰样品进行表征,得到样品的矿物组成、化学元素,表面微观结构、未燃尽炭含量、汞含量等信息。在课题组自行开发的吸附剂评价实验台上,进行了燃煤飞灰吸附烟气汞的影响因素的实验研究,通过研究发现不同来源的飞灰、不同粒径飞灰、飞灰中未燃尽炭含量、飞灰中的矿物组成以及改性飞灰对汞的脱除效率有着不同程度的影响。结果表明,对于不同粒径的飞灰,150目筛上灰,150目～200目飞灰,200目～300目飞灰,300目～600目飞灰,600目筛下飞灰的吸附效率分别是67.83%,35.44%,50.05%,19.53%和13.67%。6个电厂150目筛上飞灰的未燃尽炭含量分别为5.44%,7.68%,6.43%,5.74%,5.22%,和3.63%；吸附效率分别是61.27%,51.32%,30.43%,40.36%,36.58%和33.44%。随着飞灰中未燃尽炭含量的增加,吸附效率并不是线性增加的。飞灰中各化学组成对汞的吸附也有一定的影响,SiO2,CaO,Al2O3,MgO和Fe203的吸附效率分别为11.67%,12.38%,8.56%,9.27%和13.22%。燃煤飞灰的化学组成成分中对烟气汞的捕捉起主要作用的仍然是未燃尽炭。其次对钙基吸附剂和凹凸棒用不同化学试剂进行了改性,并且研究了改性后的吸附剂对烟气汞脱除效率的影响,结果发现未改性的Ca(OH)2和CaCO3对烟气汞的脱除效率不大,分别是14.50%和17.76%,经过不同浓度KMnO4改性的Ca(OH)2脱除效率有了很大的提高,分别为80.92%,85.38%,82.35%,83.51%和89.84%。而不同浓度KMnO4改性的CaCO3随着改性浓度的增加,脱除效率逐渐提高。KMnO4改性的促进作用与其添加量有关,添加量越大,促进作用越明显,对应于1%,2%,3%,4%,5%的KMnO4浓度,改性后CaCO3对烟气汞的脱除效率分别为34.55%,34.34%,43.74%,44.50%和58.35%。未改性凹凸棒的吸附效率不高,只有28.91%；经过不同浓度HNO3改性之后,吸附效率有所提高,达到36.26%,39.89%和34.17%；经过不同浓度HCl改性之后,凹凸棒对汞的吸附效率不但没有升高,反而下降,吸附效率分别为7.30%,27.45%和20.66%。本文在实验研究的基础上初步建立了吸附剂在烟道中飞行的过程中吸附汞的数学模型,并对多相流反应器内的流场、温度场、压力场以及颗粒轨迹进行了数值模拟,采用CHEMKIN软件对烟气与汞的均相反应进行了数值模拟,为进一步研究吸附剂与烟气汞的作用机理提供了理论基础。