燃煤煙氣中汞脫除的論述

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1、1.燃煤煙氣中汞的形態(tài)及分布自然界中汞有二種價態(tài)，元素汞Hg0、一價汞Hg+和二價汞Hg2+。元素汞Hg0易揮發(fā)，且難溶于水，是大氣環(huán)境中相對比較穩(wěn)定的形態(tài)，在大氣中的平均停留時間長達半年至2年，可以在大氣中被長距離地輸運而形成大范圍的汞污染。燃燒過程中擴散進入大氣的汞有兩種形式：氣態(tài)Hg0和Hg2+(g)二價汞化合物。單質汞是環(huán)境大氣中水的主要形式，揮發(fā)性較高、水溶性較低，在大氣中的平均停留時間長達半年至兩年，極易在大氣中通過遠距離大氣運輸形成廣泛的水污染，是最難控制的形態(tài)之一。二價汞無機化合物比較穩(wěn)定，許多種類較易溶于水，在大氣中僅停留幾天或更短時間，在釋放點附近沉積。任建莉,周勁松,

2、駱仲泱等.燃煤電站汞排放分布及控制研究的進展[J].電站系統(tǒng)工程,2006,22(1):44~45.燃燒過程中擴散進入大氣的汞有兩種形式：氣態(tài)Hg0和Hg2+(g)二價汞化合物。單質汞是環(huán)境大氣中水的主要形式，揮發(fā)性較高、水溶性較低，在大氣中的平均停留時間長達半年至兩年，極易在大氣中通過遠距離大氣運輸形成廣泛的水污染，是最難控制的形態(tài)之一。二價汞無機化合物比較穩(wěn)定，許多種類較易溶于水，在大氣中僅停留幾天或更短時間，在釋放點附近沉積。任建莉,周勁松,駱仲泱等.燃煤電站汞排放分布及控制研究的進展[J].電站系統(tǒng)工程,2006,22(1):44~45.張軍營張軍營,等.燃煤易揮發(fā)微量重金屬元素行

3、為的試驗研究等對煤燃燒過程中易揮發(fā)微量重金屬元素的行為進行了研究，層燃實驗中，Hg在150℃揮發(fā)率己達50.25%。到815℃，Hg已經(jīng)幾乎全部釋放。所以，當煤粉進入燃燒設備后，在爐膛內高于800℃的高溫燃燒區(qū)，煤中的汞幾乎全部轉變?yōu)樵毓⑼Ａ粼跓煔庵?。BrownThomas,SmithDennis,HargisRichard,etal.Mercurymeasurementanditscontrol:whatweknow,havelearned,andneedtofurtherinvestigate[A].Journaloftheair&wastemanagementassociatio

4、n.Theair&wastemanagementassociation’s92ndannualmeeting&exhibition.St.Louis,Missouri.1999.EquilibriumEquilibriumPM,NobleJS,ZunigaRW.MercurystacremissonfromU.S.electricutilitypowerplants[J].Water,Air,SoilPollut.1995(1)預測在燃燒區(qū)后部(260~900℃)，部分汞被氧化為氣相HgCl2。其他測試數(shù)據(jù)也表明隨反應條件不同時，有10%-80%的氣相汞被氧化形成HgCl2，在溫度低于40

5、0~500℃時汞的氧化反應停止進行。EPA在84個燃煤電站（燃用不同煤種和配備各種煙氣潔潔裝置）的測試結果表明：約40%的汞遷移到飛灰中被顆?？刂蒲b置捕捉或存在于濕法洗滌裝置的殘留漿液中，60%的汞則隨煙氣排入大氣。JKilgroe.EPAmercuryemissioncontrolstudy:preliminaryresults[A].PresentedattheAirQualityII:Mercury,TraceElements,andParticulateMatterConference[C].McLean,VA,2000.A4-I.人們通過推導模型來研究不同煙氣組分時溫度對汞形態(tài)的

6、影響。F.Frandsen,K.Dam-Johansen,P.Rasmussen.Traceelementsfromcombustionandgasificationofcoal-anequilibriumapproach.ProgressinEnergyandCombustionScience,20(1994)115–138.G.R.Rizeq,D.W.Hansell,R.W.Seeker.Predictionsofmetalsemissionsandpartitioningincoal-firedcombustionsystems[J].FuelProcessingTechnology

7、,1994,39(1-3):219-236.Frandsen等7推導的模型具有廣泛的代表性，基元反應請見表1。通過這個模型可以看到，對傳統(tǒng)的煤燃燒系統(tǒng)，在不含Cl的情況下，低溫時HgSO4是汞的穩(wěn)定形態(tài)；如果在模型中排除HgSO4，HgO(s)則是低溫時的穩(wěn)定形態(tài)。由于系統(tǒng)中Cl的影響，能使這些固相穩(wěn)定的最高溫度在100℃至320℃。Cl降低了固相汞轉變?yōu)闅庀喙臏囟龋瑥亩构钠诘蜏貢r得到增強，同時也抑制了成核和凝