煤热解过程中汞析出特性的研究

针对目前煤利用过程中汞的排放和污染状况，综述了煤热解过程中汞元素的析出和脱除规律的研究进展；分析了煤种、热解气氛、热解时间和温度对汞析出和汞形态转化的影响因素；阐述了利用煤热解进行燃烧前脱汞的应用前景。     

硫元素对烟气中汞的形态和分布的影响

采用化学热力平衡分析方法研究了在煤燃烧和气化过程中产生的烟气里痕量元素汞的形态及分布。在0．1MPa下，400—2000K温度范围里，研究了汞—煤系统、汞—煤—硫系统和汞—煤领—氯系统中汞在还原性气氛和氧化性气氛的烟气中的化学形态和分布，着重探讨了煤中的硫元素对汞在烟气中的形态和分布的影响。化学热力平衡分析结果表明，在煤燃烧和气化的最高温度区域里，单质汞是汞的主要形式；在气化的还原性气氛烟气中，汞的主要形式是单质汞，在氧化性气氛的燃煤烟气中，随着烟气温度的降低，单质汞将发生化学反应而生成二价汞的化合物；硫元素的存在可以促进汞元素以固相硫酸汞(HgSO4)的形式沉积，但烟气中高硫含量会抑制汞元素蒸气的氧化以及氮化汞的形成。     

煤和石油焦气化过程中汞的挥发特性

针对胜利褐煤、府谷烟煤、高平无烟煤、金山石油焦和燕山石油焦等5种样品,研究了煤和石油焦的气化率及汞的挥发特性.结果表明,H2O气氛下的气化率和汞的挥发率大于CO2气氛下的气化率和汞的挥发率;煤和石油焦中水分含量的增加促进了原料的气化;随着气化率的增加,汞的挥发率增大;煤中汞的释放主要发生在气化前期,石油焦则在气化后期释放汞;随着煤和石油焦中S质量分数的增加,汞的挥发率增大;煤和石油焦共气化时的气化率和汞的挥发率均介于煤和石油焦单独气化时的气化率和汞的挥发率之间.     

煤热解过程中汞和硫的释放特性

采用热分析和动力学分析方法,选取宁武煤田某洗煤厂原煤及其洗选产物为研究对象,考察了在煤热解过程中汞和硫的释放特性.结果表明:汞和硫释放与煤成分有关,在相同热解条件下煤泥和精煤中汞和硫释放率大于矸石和原煤;汞和硫的释放特性受其赋存形态的影响,煤中汞和硫均以无机物结合态为主,精煤和煤泥中的汞更易在低温阶段释放;汞和硫释放率...     

溴元素对烟气中汞的形态和分布的影响

采用化学热力平衡分析方法研究了煤燃烧过程中溴对烟气中痕量元素汞的形态及分布的影响.在一个大气压下,25～825℃温度范围内,研究了汞-煤-溴系统中高氯煤和低氯煤在添加溴前后汞化学形态和分布的变化,着重探讨了溴对汞在烟气中的形态和分布的影响.对于高氯煤,当烟气中加入溴后,氯化汞的分布区域明显受到了抑制;而对于低氯煤,氯化...     

煤中易挥发痕量元素赋存形态的分析方法及实验研究

讨论并比较了煤中痕量元素赋存形态的分析方法及其应用范围，应用逐级化学提取法对3种典型煤进行浸提，根据易挥发痕量元素不同形态的溶解度，将煤中砷、汞、硒分为可交换态、硫化物结合态、有机物结合态和残渣态。结果表明，砷在煤中主要以硫化物结合态存在，汞在煤中主要以硫化物结合态和残渣态存在，硒赋存在硫化物、有机物和残渣态中，不同煤种中易挥发痕量元素各种形态的分布不同，应用浮沉法将煤按不同密度分级后，分别测定了各级煤粉中砷、汞含量，表明砷、汞主要存在于煤的矿物质中。     

氯和灰分对大型燃煤锅炉烟气中汞形态的影响

采用安大略标准燃煤烟气汞采样分析方法,对大型燃煤锅炉出口烟气中汞形态的形成及分布机理进行了研究.分析了煤中Cl、灰分及采样位置对锅炉出口烟气中汞形态分布的影响.结果表明:烟气中的飞灰能够直接影响颗粒汞与气态汞之间的平衡比例;煤中灰分含量越多,锅炉出口烟气中颗粒汞所占比例越大;煤中Cl对气态汞中Hg0向Hg2 形态转变有促进作用;较高的烟气温度和较短的停留时间会严重阻碍飞灰对汞的吸附,影响颗粒汞的形成,同时也会阻碍Cl元素对Hg0的氧化作用.     

原子荧光光谱法测定煤中汞方法探讨

对湿法消解-原子荧光光谱法测定煤中汞的试剂、设备、步骤以及测定的精确度、准确度进行了详细的介绍和分析,得到了测定煤中汞的可靠的方法。     

热解条件对褐煤汞析出和汞形态分布的影响

将固定床程序热解装置与Hg~0在线分析系统耦合,考察了热解条件对XLT褐煤热解过程中汞的析出规律和形态分布的影响.结果表明,在热解温度为800℃时,XLT褐煤中汞的释放率均达到92%以上,载气流量和粒径大小对煤中汞的释放几乎无影响.热解温度是影响煤热解过程汞释放的主要因素,Hg~0是热解气中气态汞的主要存在形态.随着热解温度的提高,汞释放率的增加幅度逐渐变缓,元素汞在气态汞中的比例稳定在90%以上.在热解终温为500℃时,停留时间对汞释放率的影响主要体现在0～20 min,对气态汞的形态分布影响不大;较高的升温速率使煤中汞的释放产生滞后现象,却能促进煤中汞的释放,提高Hg~(2+)在气态汞中的比例;快速热解可以提高挥发分释放速率,从而提高汞的释放率和Hg~(2+)含量,同时有效地改善热解半焦的孔隙结构;热解气氛中引入少量氧气能够有效降低含汞化合物的分解温度,减弱还原气体对Hg~(2+)的还原性,从而提高汞的释放率和Hg~(2+)含量.     

煤裂解或燃烧条件下汞的析出规律研究

进行了加热时间、反应条件、煤种等因素影响煤中汞析出规律的试验研究。首先对煤样裂解或燃烧产物中残留汞进行分析，发现煤中汞在燃烧条件下能很快析出，而在裂解时则析出相对缓慢。其次利用管式炉系统，在还原性气氛（载气为氮气）或氧化性气氛（载气为氮、氧体积比为4：1的混合气体）下进行煤样裂解或燃烧后汞的析出及形态迁移转化试验。研究认为，煤在裂解或燃烧后，汞主工以气态方式进入烟气，烟气中的汞主要以二价汞（Hg^2 ）和零价汞（Hg^0）形式存在，且汞的形态分布与反应条件和煤种有关。随加热温度升高，烟气中的二价汞含量升高，零价汞含量降低；裂解与燃烧相比，燃烧时零价汞被氧化的程度更高。     

Mercury capture by native fly ash carbons in coal-fired power plants

The control of mercury in the air emissions from coal-fired power plants is an ongoing challenge. The native unburned carbons in fly ash can capture varying amounts of Hg depending upon the temperature and composition of the flue gas at the air pollution control device, with Hg capture increasing with a decrease in temperature; the amount of carbon in the fly ash, with Hg capture increasing with an increase in carbon; and the form of the carbon and the consequent surface area of the carbon, with Hg capture increasing with an increase in surface area. The latter is influenced by the rank of the feed coal, with carbons derived from the combustion of low-rank coals having a greater surface area than carbons from bituminous- and anthracite-rank coals.     

循环流化床燃煤过程汞控制性能的实验研究

在热态循环流化床实验台上进行了不同工况燃煤过程汞控制特性的研究,得出如下结论:循环流化床燃煤过程对燃煤中汞的排放具有一定的控制作用;多煤种混烧在汞的控制方面优于单煤种燃烧;煤中掺入石灰石可以有效地减少汞向大气的排放;燃烧的煤种不同,汞的排放特性也不相同.     

Elemental characterization of Nigerian coals and their ashes using particle induced X-ray emission (PIXE) spectrometry for environmental pollution assessment

Nigerian coals and their ashes were investigated using PIXE spectrometry to ascertain their elemental composition, characterize and correlate them, and to determine their environmental risk assessment when combusted. Eleven and 18 elements detected in the raw coals and the ashes, respectively, were subjected to appropriate statistical analyses. Mean elemental summation (%) of the coals and ashes were 8.4 and 39.0, respectively, while average % ash content was 29.6, indicating that they were rich in potential toxic elements which could be emitted into the environment during coal combustion. This was corroborated by t-test results. It is found that pollution index (PI) values for V, Co, Mn, Ni, Cu, and Zn in the coal ash are greater than 1.0. This implies that combustion coal/coal ash may serve as a source of toxic element pollution in environmental media which could produce ill-health. Cross-plot analysis results showed moderate positive correlations, suggesting inter-element correlations among the samples, establishing relationships among the coals. This was validated by the clustering analysis results which indicated three major groups which were also fairly correlated with one another, signifying similar genetic origin. Elemental clustering indicated closest inter-element association among transition metals. This was also confirmed by their Pearson correlation matrices results, indicating chemical affinity and/or similar genetic origin.     

吸附剂的汞吸附特性实验

汞污染排放控制技术是目前燃煤电站污染物控制的研究热点,以活性碳为代表的吸附剂喷射吸附方法是目前最有前途的主动式汞排放控制技术.文中建立了实验室规模的固态吸附剂对汞吸附效能的测定系统,该系统包括特定浓度汞源气体发生器、固定床反应器、原子荧光光谱气体在线连续汞分析仪和相关的吸附剂处理、制备装置.对8种不同的吸附剂材料在反应器进出口的汞浓度变化进行了实时测量,从而获得了吸附剂的汞穿透时间和总吸附能力与吸附剂种类、表面性态、反应温度等条件的关系.     

燃煤烟气汞排放控制技术研究进展

燃煤是汞最大的排放源，而汞又是煤中最易挥发的重金属元素之一，由于汞的剧毒性、积累性及停留时间等特点，汞污染问题引起越来越多人的重视。文中论述了汞的排放形态及其特性，并分析了燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞等方面的技术，燃烧后脱汞应用较广泛。     

煤再燃过程中燃料特性对NO还原的影响

在小型流动反应器中研究了不同煤粉及其煤焦对富燃料再燃区NO异相还原的影响。实验中选用的再燃燃料为小龙潭褐煤、富拉尔基褐煤和大同烟煤及其煤焦，以及添加不同催化剂的大同烟煤焦。实验在初始NO浓度为1000×10     

A new binder in production of water-resistant briquettes from bituminous coals: Co-polymer binder

Briquetting could be a solution to economic and environmental problems regarding fine coals. However, briquettes that are formed using molasses disintegrate in water and create problems. Providing water resistance to briquette, bitumen and asphalt are illegally used, however they generate more air pollution. In order to resolve this negative situation, a new binder with a co-polymer origin, Mowilith-VDM^©, is tested for briquetting of bituminous fine coals. The results of tests have shown that class I type (TSE, 1996) water resistance briquette can be produced using the co-polymer binder percent of 8, a drying temperature of 100°C, a drying time of 15 min, and a pressure load of 29.5 MPa.     

煤中钾存在形式研究

煤中钾的存在形式与煤的灰污性质密切相关。通过萃取的方法，分别以水、醋酸铵和稀盐酸为萃取液对钾在我国一些煤中的存在形式进行了研究。结果显示，煤中钾除了以硅铝酸盐形式存在外，还有其它多种存在形式，尤其在低阶煤中，其它形式的钾占有显著份额。钾在煤中存在形式与煤种、煤阶、煤的显微组分和煤粒径有关。     

燃煤电站汞排放量的预测模型

燃煤电站排放汞是主要的汞污染源之一。从煤中汞含量分布、锅炉燃煤过程以及燃烧之后的各个过程来预测汞排放量。影响燃煤电站汞排放的主要因素有煤中汞含量,电站锅炉炉型,锅炉运行条件,所采用的烟气清洁装置包括颗粒脱除装置和脱硫装置的类型。利用文献资料中的统计数据归纳得到汞排放修正因子,同时利用其结果简略估算了中国燃煤电站的年汞排放量。1999~2003年中国燃煤电站的大气汞排放量年平均增长率达到了9.59%,向废渣中排放的汞量年平均增长率为8.49%,尤其是从2002年~2003年的涨幅最大,2003年燃煤电站向大气的汞排放量达到了86.8t之多,废渣汞排放量为28.94t。图4表4参19     

汞气质量浓度在线测量标定方法研究

针对排放烟气中汞气质量浓度在线测量系统在标定过程中排放汞废气造成的环境污染等问题,提出了一种基于饱和蒸气原理的光谱法汞气质量浓度在线测量标定方法,并在258.65~273.55K内进行了标定实验.结果表明:在较小温差范围内,可以通过改变温度来改变饱和汞蒸气质量浓度,从而对其进行标定,经温度系数修正后可扩大标定温度区间;实验得到的标定曲线线性相关系数R2=0.998 5,测得的汞气实际质量浓度与标定质量浓度的最大偏差仅为5.2%;该标定装置结构简单、成本低,且对环境无污染.