改性活性炭吸附单质汞的研究现状

汞污染主要来自于人为的燃煤烟气排放,而烟气汞污染控制的难点在于气态单质汞的脱除。活性炭吸附法是较为成熟且效果较好的一种方法,本文对近10年来改性活性炭吸附单质汞的研究状况进行综述。     

氯化锌改性竹炭脱除单质汞的特性与机理分析

引言 燃煤排放的汞是人为汞污染的主要来源之一,燃煤烟气中的汞主要以单质汞(Hg<'0>)、二价汞化合物(HgO、HgCl<,2>)和颗粒态汞3种形式存在,其中单质汞因其高挥发性、不溶于水等特点最难控制.由于汞的剧毒性,目前汞的排放控制已经引起广泛的研究[1-4],目前对汞的排放控制可分为燃烧前控制、燃烧中控制和尾部烟气控制3种,已有的研究发现活性炭吸附除汞是尾部烟气汞控制中最有前途的技术之一,美国目前已将该技术用于垃圾焚烧炉,并取得较好的效果.     

湿法脱硫工艺对汞的脱除性能研究进展

结合现有烟气湿法脱硫装置,评述了燃煤烟气中汞的性质以及形态分布和转化机理、湿法烟气脱硫系统(WFGD)的脱汞性能及其影响因素,简要介绍了WFGD 中单质汞的重新排放以及如何抑制;并在此基础上探讨了如何通过提高单质汞的氧化率来提高脱硫液对总汞的脱除效率.     

660MW燃煤机组汞迁移转化特性研究

燃煤电厂是我国汞排放的主要源头。为表征燃煤电厂中汞的脱除性能,以某660 MW燃煤机组为例,系统研究了500 MW和600 MW工况下,汞在选择性催化还原脱硝装置(SCR)、静电除尘器(ESP)、湿法脱硫(FGD)以及湿式除尘器(WESP)等设施中的迁移特性。结果表明,各测试位置的汞质量平衡率分别为72.01%～90.05%、79.14%～96.36%,验证了测试准确性;烟气汞是主要的排放形式,其次为排灰、石膏,脱硫废水和炉渣排放占比很小;脱硝催化剂促进单质汞向氧化汞和颗粒汞的转化率超过40%,但对总汞减排不明显;ESP可以去除全部颗粒态汞,但因对单质汞和氧化汞的脱除率较低,总汞脱除率最高仅为33.73%;600 MW工况下因浆液中HSO_3~-还原氧化汞作用更强,导致单质汞浓度增加更明显,FGD和WESP对氧化汞的累计脱除率达91%以上。沿程环保设施对总汞的脱除效率高于59%,SCR下游设施对单质汞和氧化汞的协同脱除率最低分别为6.16%、94.12%,表明SCR对单质汞的氧化是降低汞排放的关键。机组排放的烟气总汞质量浓度最高为3.66μg/m~3,小于国家排放标准。     

卤素添加脱除燃煤烟气汞机理研究及工业应用

燃煤烟气汞排放是我国人为汞污染的主要来源,卤素添加能将烟气中的单质汞转化为易被脱除的汞形态。文中对国内外学者在卤素添加促进烟气汞脱除方面的研究成果进行了收集与分析,分别对卤素添加促进单质汞转化的机理、模拟实验及工业应用的现状进行了归纳总结。在此基础上,对卤素添加促进烟气汞脱除技术目前亟待解决的关键问题及其发展前景进行了展望,认为应将均相反应和非均相反应结合起来去解释其氧化机理,加强工业应用实验研究并逐步建立工程实例的数据库,以期对燃煤烟气汞脱除技术的理论研究和工程设计提供有益的参考和帮助。     

燃煤烟气除汞技术研究进展

随着国家对汞排放限制的不断加强,燃煤烟气除汞课题成为众多学者的研究热点,对于汞污染控制的研究主要集中于燃煤烟气的脱汞。本文对汞排放的来源及危害做了简要阐述,重点对尾部烟气控制技术进行了系统总结。     

改性氧化钛光催化氧化单质汞性能及其影响因素研究进展

汞是煤中普遍存在的一种剧毒非必需元素,燃煤烟气汞污染防治已成为国家重点关注和研究热点。本文系统介绍了光催化氧化单质汞的氧化钛基催化剂,包括形貌调控氧化钛基催化剂、金属改性氧化钛基催化剂、非金属改性氧化钛基催化剂、半导体复合氧化钛基催化剂以及负载型氧化钛基催化剂等。比较了不同改性措施下氧化钛基催化剂光催化氧化单质汞效率,讨论了催化剂的制备方法、光源、反应温度、烟气组成以及光催化反应器等因素对其氧化单质汞效率的影响,总结了氧化钛基催化剂光催化氧化单质汞反应机理,展望了光催化脱除燃煤烟气汞的潜在应用前景与挑战,旨在为燃煤烟气汞污染防治提供参考。完善催化剂改性方法同时开展中试规模实验将会成为燃煤烟气光催化氧化单质汞的重要研究内容与发展趋势,同时也是实现光催化氧化单质汞技术工业化应用的关键。     

燃煤烟气中汞去除的研究进展

燃煤电厂是最主要的汞排放源,本文介绍了电厂燃煤过程中汞的存在形态及影响汞去除率的主要因素;通过介绍燃煤电厂的基本烟气净化流程,指出利用现有烟气净化设备协同除汞的可行性;并较为详细地论述了各种汞排放控制技术的研究进展,同时对烟气脱汞技术的研究趋势进行了展望。     

燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展

燃煤锅炉排放的汞已成为我国最大的人为汞排放污染源。汞具有神经剧毒性、大气迁移性和生物累积性等特征,对自然环境和人类健康构成严重危害,已在全球范围内引起广泛关注。目前我国燃煤电厂汞排放控制主要采用现有污染物控制装置(APCDs)的协同脱汞技术。随着我国燃煤电厂"近零排放"目标的实施,烟气汞排放浓度、灰渣和废水汞含量的排放限值将日趋严格。笔者首先概述了当前我国燃煤电厂汞污染物大气排放标准快速更新的现状,指出应对日趋严格的汞排放限值需要对燃煤锅炉系统进行深度脱汞。然后介绍了烟气汞浓度检测技术的发展,以应对大气汞排放浓度的监测和监管。第三,综述了燃煤脱汞技术,详述了APCDs协同脱汞、烟气喷射吸附剂脱汞技术的研究进展,指出了新型脱汞吸附剂的研发趋势。第四,论述了我国燃煤电厂正在实施的超低排放改造对汞减排的效果。最后,针对目前燃煤电厂脱汞技术存在的问题,提出前瞻性的脱汞研究课题,以期对燃煤电厂实现"汞零排放"和副产物中汞的稳定化提供科学参考。     

应用量子化学计算研究溴与汞反应的动力学参数

引言汞是挥发性的有毒重金属元素。燃煤中含有微量的汞,这些汞在煤燃烧时会释放到烟气中,燃煤烟气中汞主要以3种形态存在:颗粒Hg(Hgp)、气态氧化Hg(Hg2+)和气态单质Hg(Hg0)。     

燃煤烟气汞脱除的研究现状与展望

基于燃煤汞排放是我国目前严重要的汞污染排放源之一,本文介绍了汞污染的危害、当前燃煤汞污染排放形势、煤中汞的转化迁移。从原煤脱汞、燃烧中脱汞和烟气脱汞三方面综述了国内外燃煤汞排放控制技术的研究现状,详细介绍了燃烧后烟气脱汞的技术现状。分类介绍了已有烟气净化设备的协同脱汞技术、炭基材料吸附剂脱汞技术、非炭基材料的脱汞技术各自的物理化学原理、技术特点以及研究成果,探讨了各技术存在的问题及其发展远景。     

氯元素对燃煤烟气脱汞的影响研究进展

燃煤电厂是最主要的人为汞排放污染源,氯元素对汞的形态转化及脱除率有非常重要的影响。本文概述了燃煤电厂汞的释放特性和现有控制技术,从氯元素作为烟气组分、活性炭改性物以及燃料添加剂这3个方面详细阐述了氯对汞排放控制的影响。首先氯化氢作为烟气组分,对单质汞向氧化态汞的形态转化有促进作用,这有利于现有除尘、脱硫装置对烟气汞的脱除。含氯化合物改性活性炭吸附剂时,物理吸附和化学吸附同时存在,这能有效提高吸附剂对汞的吸附性能。氯化物作为燃煤添加剂也能有效促进烟气汞的氧化和脱除,其中氯元素在湿法脱硫废水中富集,如何把其利用到烟气汞的脱除对开发高效脱汞技术有重要的意义。同时,比较了以上3种氯添加方案的优缺点。最后指出,深入研究氯元素对汞作用机理是今后的研究方向。     

天然气中汞含量及燃气汞排放的研究

针对乌鲁木齐燃气汞排放数据缺乏、汞含量测试技术要求高的情况,首先采用安大略法测试燃气锅炉烟气中的汞的质量浓度,然后利用天然气参数及用量,通过科学计算获得天然气中的汞的质量浓度、汞排放强度、汞排放量。结果显示,锅炉烟气中总汞质量浓度为2.521μg/Nm3,均为气态汞,元素态汞为主要形态;锅炉汞排放强度为(0.000 79~0.000 93)×10-12g/J,远小于燃煤电厂的汞排放强度(0.77~0.81)×10-12g/J;天然气中汞质量浓度为26.62~31.44μg/Nm3,属于中等偏低水平;2016年乌鲁木齐市全年天然气汞排放量为81.9~96.8 kg/a。另外,针对国内烟气汞标准测试方法中存在的问题,结合安大略法设计的新采样系统操作较为简单,可用于烟气中总汞、气态汞、颗粒态汞的测定。     

燃煤烟气中单质汞脱除及应用进展

燃煤烟气中的痕量元素单质汞是我国大气中主要的汞排放源之一,如何实现燃煤烟气中单质汞的高效脱除是关注重点和研究热点。前期众多学者研究了不同组分、浓度、温度和空速等对现有装置协同脱汞、催化剂氧化、等离子体氧化、光催化氧化、自由基氧化以及吸附剂等的脱汞效果和反应机理。由于烟气组分SO₂和H₂O对活性位的竞争、吸附剂吸附容量低和二次产物污染等难题,在应用上仍存在瓶颈。系统介绍了现阶段单质汞捕获的不同方式和特点以及现阶段脱汞进展,从降低H₂O和SO₂的脱汞毒害性、确定反应温度、获得稳定的脱汞化合物、探索安全简便的样品制备方法及实现活性位官能团的定向负载4个方面进行总结,重点分析了催化剂和吸附剂在脱汞过程中的特点,讨论了喷射脱汞过程中吸附剂的影响因素和传质过程。结果表明,硫活性位的负载可有效克服烟气中SO₂的影响;甲基基团和特定结构可使吸附剂具有高疏水特征;具有适宜的孔隙结构和具有一定层间距的吸附剂,可克服传质扩散步骤的限制从而提高除汞性能。烟气中实际条件如流场和物理化学反应等,是影响流体...     

燃煤烟气汞污染控制技术研究进展

介绍了燃煤过程中汞的危害、排放状况及存在形式。针对燃煤烟气汞污染的特点,综述了当前汞污染控制技术的现状及研究进展。重点阐述了常规的碳基、非碳基吸附剂汞污染控制技术及新型汞污染控制技术的优缺点,后对汞污染控制技术进行展望,可为燃煤烟气汞污染控制提供理论基础。     

燃煤烟气中单质汞吸附与氧化机理研究进展

燃煤电厂汞排放控制是当前的研究热点,实现燃煤烟气中汞的脱除涉及两个非常重要的过程：吸附与氧化。本文概述了汞在吸附剂表面吸附的相关理论和单质汞的催化氧化机理,结合碳基和非碳基吸附剂相关吸附特性的研究现状,对汞的吸附机理进行了讨论,回顾了SCR、碳基、以及金属和金属氧化物三种常见催化剂对单质汞的催化氧化性能并总结了其可能存在的机理。指出吸附剂表面活性位是决定其对汞吸附效果的关键因素,异相反应是单质汞氧化的重要途径,吸附和氧化是相辅相成的,不同催化剂不同气氛下氧化机理不同。并提出通过氯化物等物质改性能够提高吸附剂的吸附效果,深入研究汞的异相反应机理并开发经济有效的汞脱除方法是今后的研究方向。     

燃煤发电厂SCR烟气脱硝系统的研究

随着我国对环境保护的日益重视,尤其是对燃煤发电厂氮氧化物的排放要求更加严格,为此需要安装烟气脱硝系统以降低氮氧化物排放,目前我国燃煤发电厂烟气脱硝系统大多选用选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺,文章主要探讨了目前燃煤发电厂SCR烟气脱硝工作中存在的问题,为今后燃煤发电厂SCR烟气脱硝的研究提供了一些建议。     

燃煤电厂汞脱除特性及迁移规律

为了研究燃煤电厂汞的脱除特性及迁移规律,采用美国EPA推荐使用的OHM标准方法测试了不同燃煤电厂煤粉炉排放烟气中汞的形态及质量浓度,分析了主要烟气净化设施对汞排放的影响。结果表明,SCR系统催化剂可将部分Hg~0催化氧化成Hg~(2+),促进了汞在飞灰上的吸附和在WFGD系统内的吸收,ESP系统和WFGD系统对汞脱除起主要作用,脱除效率合计超过60%,WESP系统对烟气中汞的脱除效果有限;煤中灰分含量能够影响颗粒汞与气态汞之间的比例;烟气中SO_2浓度会对Hg~(2+)的吸收产生抑制作用,造成Hg~0的重新排放;炉渣对汞的富集能力有限,电场灰和石膏对汞具有很强的富集作用,且飞灰的粒径越小,对汞的吸附能力越强。     

含铈材料烟气脱汞性能研究进展

控制燃煤锅炉的汞排放是我国减少重金属汞排放的关键,研发高效低成本的脱汞材料对燃煤烟气汞污染控制具有重要意义。铈是丰度最高的稀土元素,其氧化物具有无毒性、低成本等特点,且铈氧化物具有优异的储氧能力和氧化还原反应活性,使其在烟气脱汞领域具有较大的应用潜力。综述了含铈材料在烟气脱汞领域的最新研究进展,分析了含铈材料各种制备方法的特点,并指出其分子模型构建的关键;介绍了含铈材料的脱汞性能,探讨了炭基材料和非炭基材料的发展现状;论述了主要燃煤烟气组分对含铈材料脱汞性能的影响,重点关注了SO₂、H₂O、NO、HCl、NH₃和O₂等对单质汞脱除的促进或抑制机理;最后对含铈脱汞材料的研究进行展望。研究表明,浸渍法制备含铈材料简单易得,但活性成分均匀性难以保证,共沉淀法不适用于负载量低的样品,溶胶凝胶法可实现分子水平的均匀混合,模板法、水热法和溶剂热法制得的样品分散性好,火焰法则有待进一步发展,含铈材料分子模型的构建需考虑铈含量、铈分散状态;物理吸附、化学吸附和催化氧化对含铈材料脱汞均有贡献;低浓度SO_2<...     

基于实测燃煤电厂污染物控制装置对汞排放的影响

为了研究燃煤电厂现有烟气污染物控制装置对汞排放的影响,本文选择常规烟气净化设备为选择性催化还原脱硝技术、静电除尘技术和湿式石灰石脱硫技术的某300MW燃煤发电机组。利用安大略法(OHM)湿式采样方法对采样点催化氧化脱硝(SCR)前、电除尘器(ESP)前、ESP后和湿法烟气脱硫(WFGD)后的燃煤电厂烟气进行采集和实验室测试分析,获得此燃煤电厂烟气流经污染物控制装置时烟气中各价态汞的浓度,进而计算出现有污染物控制装置的联合脱汞效率为84.63%,从而获得此燃煤电厂现有污染物控制装置对汞排放的影响。