富氧燃烧技术可有效控制温室气体排放,但烟气中排放的汞不仅对人类健康和生态环境造成严重威害,还会造成压缩设备中铝制金属部件的汞齐化产生的剥蚀溶解,严重影响设备的安全运行。吸附剂喷射被认为是最具应用前景的烟气脱汞技术,但目前的研究多集中在传统的空气燃烧领域。富氧燃烧复杂烟气条件下的吸附剂脱汞性能的研究还很缺乏。因此,本文以卤素浸渍改性生物质核桃壳热解焦为吸附剂,在固定床实验台上研究了模拟富氧燃烧条件下改性热解焦的脱汞性能及其影响机制。首先,在管式炉实验装置上,对核桃壳进行热解制焦,并在1%NH4Br溶液中浸渍改性,制备脱汞吸附剂。采用SEM、BET、FT-IR以及XRF等技术对改性前后吸附剂的理化性质进行表征。在固定床实验装置上进行了改性热解焦的脱汞实验,考察改性前后吸附剂脱汞性能的差异,获得反应温度、入口汞浓度等操作参数对脱汞性能的影响,结合吸附动力学分析影响汞吸附过程的速率控制步。结果表明,改性热解焦的脱汞性能明显提高,吸附剂表面的活性组分Br是促进Hg0脱除的关键因素。NH4Br改性后吸附剂表面的Br可能以多种形态存在,当烟气中的Hg0经过吸附剂床层时,一部分反应生成Hg Br2被固定下来,另一部分被氧化成气态Hg2+。较低的反应温度以及较高的入口汞浓度能促进吸附剂对Hg0的脱除。汞的吸附过程受外部传质以及化学吸附共同控制。其次,考察了模拟富氧烟气中CO2、O2、NO、SO2、HCl单一烟气组分对溴改性吸附剂脱汞性能的影响规律,并与O2/N2气氛下的结果进行对比。结果表明,烟气中的CO2能够促进对Hg0的脱除,但未改变吸附剂表面的汞形态,这可能是由于CO2能够增加吸附剂表面活性中心数量,促进Hg0的吸附和非均相氧化。O2对吸附剂脱汞有明显的促进作用。在N2气氛中,O2促进了吸附剂表面活性中心的形成,使Hg0更容易被吸附,并与Br官能团反应生成更多的Hg Br2。在CO2气氛下,O2促进了吸附剂表面一些活性碳氧络合物的形成,这些络合物作为催化剂促进了Hg0的氧化和Hg O的形成。NO促进吸附剂表面C-O官能团的形成,催化NO转化为吸附态的NO2,进而与Hg0反应生成Hg2（NO3）2。SO2主要通过消耗吸附剂的表面氧来抑制Hg0的吸附和氧化。在O2/CO2气氛下,SO2和O2在吸附剂表面反应生成SO3,与Hg0产生竞争吸附,抑制Hg0的吸附和氧化。烟气中存在HCl时,吸附剂表面生成Hg Cl2,作为一种酸性组分,HCl可能会使吸附剂表面活性组分溴发生变化,对Hg0的脱除起主导作用为氯元素。最后,研究了复杂烟气组分对溴改性热解焦脱汞性能的影响规律。结果表明,低浓度的SO2会在吸附剂表面生成C-S键,与Hg0反应生成Hg S;同时,SO2也会占据相应的活性位点,与Hg0形成竞争吸附,降低吸附剂的脱汞效率。较高的SO2浓度会使SO2在吸附剂表面发生解离,生成活性O位点,由此促进Hg0的氧化和吸附。SO2和NO共存时,对吸附剂脱汞效率起主导作用的是NO,反应后的样品中主要以Hg2（NO3）2的形态存在。汞和酸性气体产物的结合能力为N->S-。SO2和HCl共存时,反应后样品中的汞主要以Hg Br2的形式存在,吸附态的汞所占的比例明显增大,吸附剂表面活性组分溴和烟气中Hg0更易结合生成稳定的Hg Br2。HCl和NO共存时,烟气对Hg0的均相氧化比例明显提高,反应后样品中的汞主要以Hg2（NO3）2的形式存在,汞和酸性气体产物的结合能力为N->Cl-。