喷射点位及温度对超低排放电厂活性炭吸附脱汞的影响

针对活性炭对燃煤电厂烟气中汞污染控制的影响,在实验室和超低排放电厂开展了烟气脱汞研究,考察了活性炭吸附反应温度、停留时间对吸附效果的影响。结果表明,在固定床中获得了适用于燃煤电厂喷射吸附的优化吸附温度,120℃反应条件下,活性炭的吸附能力最强。在300MW超低排放燃煤机组开展了活性炭喷射吸附脱汞实验,未实施活性炭喷射前湿式静电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP)后排放浓度在0.50～0.58mg/m~3之间;在选择性催化还原装置(selective catalytic reduction device,SCR)后空预器(airpreheater,APH)前(350℃)和APH后低温省煤器(low temperature economizer,LTE)前(121℃) 2个点位进行了活性炭喷射实验,其中在APH后LTE前喷射活性炭后,WESP后浓度最低可达到0.11mg/m~3。实验同时表明,温度对活性炭吸附脱汞的影响要强于停留时间的影响,相比SCR后喷射脱汞,在LTE前进行活性炭的喷射对烟气中汞的脱除效率更高。     

炭基类吸附剂脱汞吸附的研究进展

从3类吸附剂入手介绍炭基类吸附剂脱汞吸附的研究现状。活性炭脱汞是目前的研究热点;飞灰的脱汞性能不及活性炭,但具有显著的价格优势;活性炭纤维是第三代活性炭产品[1],与粒状活性炭相比有其特有的物性优势。     

汞在活性焦脱硫工艺中的迁移规律

搭建了固定床试验系统,对比分析了活性焦与商用脱汞活性炭的汞吸附性能,并在10000m~3/h(标态)的活性焦脱硫中试试验系统上对活性焦的脱汞性能进行验证,同时结合固定床吸附试验系统分析了活性焦解析工艺中汞的释放规律。研究表明:活性焦的饱和汞吸附容量仅为脱汞活性炭的1/123,活性焦脱硫工艺对汞的脱除效率接近100%,出口活性焦汞吸附量为活性焦饱和汞吸附量的1/24,在解析工艺中,汞的释放率达到76.6%~98.4%,可以实现循环利用。     

载溴高硫石油焦活性炭脱汞实验研究

以石化工业副产物高硫石油焦制备的活性炭为脱汞吸附剂,对其进行NH4Br溶液浸渍改性成为载溴富硫活性炭。采用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(scanning electron microscopy/X-ray energy dispersive spectroscope,SEM/EDS)等方法对吸附剂进行孔隙结构和微观形貌表征。分别在固定床反应器和管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究。与煤制活性炭相比,高硫石油焦活性炭具有更高的汞吸附能力,经过质量分数为1%的NH4Br溶液改性后,石油焦活性炭固定床120 min内汞脱除率接近100%;在120℃、2 s停留时间、碳汞比约为90 000条件下,喷射脱汞效率亦超过90%。实验结果表明,溴化铵改性高硫石油焦活性炭可作为燃煤电厂烟气喷射脱汞的高效吸附剂。     

燃煤电厂烟气汞减排技术研究与实践

为掌握燃煤电厂烟气汞排放的控制技术,三河电厂在300 MW燃煤机组上开展了烟气汞减排技术的研究,开展炉前煤中添加溴化钙脱汞、静电除尘器前喷射活性炭脱汞、溴化钙添加与普通活性炭协同脱汞和静电除尘器前喷射改性飞灰脱汞等4种脱汞技术研究。研究结果显示,各种脱汞技术都有较好的脱汞效率;入炉煤添加溴化钙脱汞效率达到77.5%,运行费用最低;静电除尘器前喷射溴化活性炭脱汞技术脱汞效率可达到92.6%,运行成本最高。     

模拟富氧烟气中CO_2对活性炭脱汞的实验研究

为探究O_2/CO_2燃煤烟气气氛下影响活性炭脱汞的因素,选取一种商用活性炭进行固定床吸附实验和程序升温热解脱附(TPD)实验。实验结果表明:与N_2相比,纯CO_2气氛对活性炭吸附Hg~0影响很小,但在模拟O_2/CO_2烟气气氛下,活性炭脱汞的性能要优于模拟O_2/N_2烟气气氛;对于活性炭脱汞,SO_2表现出抑制作用而NO表现出促进作用,在模拟O_2/CO_2和O_2/N2烟气气氛下影响规律表现一致。     

烟气脱汞技术研究进展

烟气脱汞技术包括吸附剂法、化学氧化法和利用现有设备与技术控制汞排放法3种.吸附剂法是目前最成熟的一种烟气脱汞技术,常用的脱汞吸附剂有活性炭类吸附剂、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂以及各种新型吸附剂;化学氧化法主要包括光催化氧化、金属及金属氧化物催化氧化和选择性催化还原法等,是利用氧化剂或催化剂将烟气中的Hg0氧化成Hg2+后,再进行脱除;利用现有的袋式除尘设备能除去烟气中的Hgp,静电除尘器不但能除去Hgp,还能有效氧化吸附Hg0;湿法脱硫技术可去除Hg2+.     

改性活性炭对模拟燃煤烟气中汞吸附的实验研究

为了获得消耗量小、性能高效的燃煤烟气脱汞吸附剂，采用活性MnO2浸渍、FeCl3浸渍和不同温度下渗硫等方法，对活性炭进行了改性，制得一系列改性活性炭吸附剂。采用固定床吸附的方式，对吸附剂在不同条件下的吸附效果进行了测试，筛选出3种高效、廉价的吸附剂，分别为活性MnO2浸渍活性炭、FeCl3浸渍活性炭和600℃渗硫活性炭。和原活性炭吸附剂相比，改性活性炭吸附剂对汞蒸气的吸附能力有较大提高，有效吸附时间大大增加，在有效吸附时间内，穿透率大大降低。改性后的活性炭吸附能力大大提高的原因在于，其吸附过程中，除了物理吸附，还发生了化学吸附。     

火电机组烟气脱汞工艺路线选择

燃煤汞污染已经成为继粉尘、SO2、NOx之后的第四大污染物,受到广泛关注。介绍了目前应用于火电机组脱汞的各种技术,及美国烟气脱汞工艺的应用情况,重点分析了活性炭喷射法和多污染物协同脱汞两种主要技术的优缺点和应用实例,并对火电机组烟气脱汞工艺路线选择提出了相关建议。     

磁性活性炭吸附剂脱汞性能研究

为了制备同时具有优良脱汞性能和磁分离特性的磁性活性炭(MAC),采用共沉淀法制备Fe~(3+)和Fe~(2+)的不同离子配比及不同磁质量分数的MAC,并对其进行比表面积、磁化强度、扫描电镜、X射线衍射、热失重试验等分析,得到Fe~(3+)和Fe~(2+)摩尔比为1∶1,磁质量分数为25%的MAC具备良好的磁分离特性和脱汞性能。在固定床试验台上对MAC进行脱汞性能影响试验,结果表明:γ-Fe_2O_3是MAC上主要的磁性物质,O_2和HCl的存在均能加强元素汞的氧化脱除,促进MAC对汞的吸附,且其含量越高脱汞性能越好;SO_2对MAC的脱汞效率无明显影响,接触初期在MAC表面产生竞争吸附现象,造成脱汞效率先降低后升高现象;水蒸气减弱了MAC对汞的吸附效果。     

燃煤电厂烟气中汞控制技术研究概况

在介绍目前燃煤锅炉烟气中汞的排放状况、存在形态以及监测方法的基础上,论述了燃煤电厂烟气中汞污染控制技术的研究现状与发展前景。首先介绍了影响脱汞效率的主要因素和现有设备对汞的脱除能力;然后介绍了活性炭喷射技术和多种大气污染物控制技术对汞的脱除状况;最后介绍了烟气脱汞的一些新技术,并对脱汞技术的发展前景进行了展望,得出了依靠现有烟气处理设备、采取多种污染物同时脱除的方法来经济有效的脱除烟气汞将是今后的主要发展趋势。     

燃煤电站汞控制研究的新进展

汞的形态分布直接影响其沉积形式及汞脱除效率,烟气中汞的形态分布主要与煤中氯元素含量及温度有关。引入化学反应动力学原理使汞的均相和多相氧化反应机理得到一定发展,而多相反应被认为更接近实际。有发展潜力的汞控制方法有3种:常规物理洗选煤技术、现有污染物控制装置和烟气中喷入活性炭等吸附剂方式。最终汞脱除技术的发展须依赖于理论上的突破。     

燃煤电站汞排放分布及控制研究的进展

综述了燃煤电站汞排放分布及其控制领域的研究现状。燃煤过程汞各种形态的分布规律可通过多种测量方法获得,理论上可应用平衡热力学以及化学反应动力学来估算烟气、灰渣中汞的分布。平衡热力学的计算结果揭示了各种形态汞形成的基本反应途径,能粗略估计系统在某一平衡态的主要产物分布;而反应动力学应用一系列均相氧化反应和多相反应原理,可描述系统内化合物的生成与反应速度,因而更加接近实际。目前有多种在研的汞控制技术,煤的清洁技术,常规污染物控制技术,如湿法洗涤和烟气中喷入活性炭吸附剂方式等较有发展潜力,但现在还没有一种适用性强的技术可广泛推广,最终汞脱除技术的发展须依赖于理论上的突破。     

燃煤电厂碱性吸附剂脱汞性能研究

燃煤电厂汞污染已受到广泛关注。目前燃煤电厂最成熟的脱汞技术是活性炭喷射技术,但活性炭需要进一步改性且应用成本较高,因此,各类吸附剂脱汞研究已成为国内外研究的热点问题。依托大唐阳城电厂7号机组碱性吸附剂脱除系统,利用安大略湿化学取样方法（OHM）对NaHCO₃干粉的汞脱除效果进行试验研究。结果表明,在SCR的反应温度下NaHCO₃能够将大部分Hg⁰和少量Hg²⁺转化为Hg^P,且当NaHCO₃喷射量为480 kg/h时,Hg^P转化率已接近最大。所做研究为燃煤烟气脱汞提供了一条切实可行的技术路线。     

燃煤电厂碱性吸附剂脱汞性能研究

燃煤电厂汞污染已受到广泛关注。目前燃煤电厂最成熟的脱汞技术是活性炭喷射技术,但活性炭需要进一步改性且应用成本较高,因此,各类吸附剂脱汞研究已成为国内外研究的热点问题。依托大唐阳城电厂7号机组碱性吸附剂脱除系统,利用安大略湿化学取样方法（OHM）对NaHCO₃干粉的汞脱除效果进行试验研究。结果表明,在SCR的反应温度下NaHCO₃能够将大部分Hg⁰和少量Hg²⁺转化为Hg^P,且当NaHCO₃喷射量为480 kg/h时,Hg^P转化率已接近最大。所做研究为燃煤烟气脱汞提供了一条切实可行的技术路线。     

燃煤烟气组分对喷射稻壳活性炭脱汞的影响

在0.3 MW循环流化床燃煤中试试验装置上，以卤化铵盐改性稻壳活性炭为汞吸附剂，进行了燃煤烟气喷射脱汞试验研究，考察了烟气温度、SO₂浓度、NO浓度等对脱汞效率的影响。采用ASTM标准D 6784—02（安大略法）对烟气中汞浓度进行测定。试验结果表明，随着烟气温度的升高，汞脱除效率和元素汞的转化效率均随之增加；烟气中NO可促进汞的脱除，而SO₂则抑制汞的脱除；在SCR脱硝装置入口温度为351~370℃，活性炭喷射烟气温度为191~210℃，SO₂体积分数为（293~602）×10^-6，NO体积分数为（588~893）×10^-6，活性炭喷射量为0.5 kg/h，反应空速为4 000 h^-1，烟气流量为400~500 m³/h工况下，卤化铵盐改性稻壳活性炭燃煤烟气喷射脱汞效率可达90%左右。     

固体吸附剂在烟气污染物一体化脱除中的研究评述及展望

一体化技术是燃煤电厂烟气多污染物协同脱除的未来发展趋势。由于工艺简单，固体吸附剂在一体化技术中被广泛研究。综述了近年来备受关注且具有一定应用前景的碳基吸附剂、钙基吸附剂、CuO/γ-Al₂O₃在硫、硝、汞一体化脱除技术中的应用。针对每种吸附技术的脱除原理、研究现状、应用前景和存在的问题进行了分析和总结。指出一体化技术的难点在于协同脱除，以及多种污染物间的相互作用机理的不明确。降低吸附剂成本，提高副产物的利用价值，提高脱硝效率，加强协同脱汞的研究，是未来研究需要关注的重点。最后，对固体吸附剂一体化技术进行了展望，指出该技术对推动中国燃煤电厂多种污染物协同脱除的重要意义。