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。     

凹凸棒石烟气脱汞吸附剂的研究进展

吸附剂喷射法是目前脱除燃煤烟气中单质汞(Hg~0)的有效方法之一,其关键问题是吸附剂。凹凸棒石不仅结构独特、性能优越、价廉易得、不污染环境,而且经过适当的改性处理后表现出良好的脱汞性能,具有工业应用前景。本文介绍了凹凸棒石的吸附特性及其在燃煤烟气汞脱除中的应用进展。总结了天然凹凸棒石和改性凹凸棒石吸附剂的汞脱除效果以及采用的改性剂和改性方法,分析了此类吸附剂的脱汞机理,同时还讨论了烟气组分、吸附反应温度和吸附剂用量对吸附剂脱汞性能的影响,最后指出在下一步研究中应进一步开发性能更优、更具稳定性的有机无机复合改性吸附剂,同时更加深入地分析其脱汞机理,争取早日实现工业应用。     

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.     

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。     

燃煤发电厂烟气汞检测及脱汞技术应用研究

汞具有很强的危害性,它的形态包括有单质汞、二价汞和颗粒态汞,而在这三者之中最难脱除的要数单质汞。那么汞的排放主要从何而来呢?其中燃煤电厂大气排放占据着主要的地位,作为一个煤炭消耗大国,关于汞的排放问题已经成为我国迫切需要去解决的问题了。那么当前燃煤发电厂关于烟气汞排放究竟严重到何种地步?我们如何更好地采取措施应对它所带来的危害?本文将针对燃煤发电厂烟气汞检测及脱汞技术的应用进行探究。     

有机亚砜类催化剂催化氧化脱硫脱硝研究

为了开发简易、有效和成本低的燃煤烟气污染物控制方法,搭建模化试验系统,对有机亚砜类催化剂催化氧化脱硫脱硝一体化技术进行了研究。结果表明,在烟气温度150℃左右,有机亚砜类催化剂可以高效脱除单质汞和硫氧化物,并且可以脱除合成烟气中的大量氮氧化物;通过添加氢氧化铵控制系统pH值,汞脱除效率可达95%;溶液pH6.3,SO_2脱除率99.5%以上,pH4时,SO_2脱除率低于60%;NO_x的脱除取决于烟气中的NO和NO_2的相对形态,实际操作中烟气入口处通入强氧化剂O_3,将NO氧化为N_2O_3和NO_2,再进行后续的脱除,可以保证烟气中氮氧化物的脱除效率不低于80%。结果表明采用有机亚砜类催化剂是在低温条件下处理燃煤烟气多种污染物的可行选择。     

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。     

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。     

可再生脱汞吸附剂的研究进展

现有的脱汞技术中,在烟道中利用吸附剂将烟气中的汞吸附脱除是综合实际因素考虑最具有发展潜力的一项脱汞技术,为了实现燃煤电厂脱汞技术的环保性和经济性,对可再生脱汞吸附剂的研究十分有必要。本文介绍了脱汞吸附剂的研究现状,卤素改性吸附剂、贵金属改性吸附剂、金属氧化物吸附剂和金属硫化物吸附剂对汞脱除均取得了显著的效果,金属氧化物吸附剂由于其经济性和良好的可再生性是现在可再生吸附剂的研究重点;同时简述了可再生脱汞吸附剂再生方法,有研究学者用热再生法、低温等离子再生法及水洗再生法对脱汞吸附剂进行了再生处理均取得了较好的再生效果,热再生法是目前研究最多、应用最广泛的再生方法,而低温等离子再生法具有环保性和节能性是一项具有前景的再生技术。     

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。     

改性燃煤飞灰吸附氧化脱汞机理研究进展

元素汞是燃煤电站汞污染防治工作的难点,研究开发高效价廉的汞吸附剂已被作为科技攻关重点方向。燃煤飞灰经卤化物改性后脱汞潜力强、成本低,但必须研究掌握其吸附氧化Hg0的作用机制。本文系统综述了飞灰作为脱汞材料在国内外燃煤烟气汞污染控制方面的研究进展。论述了物化特性、烟气组分、卤素等因素对飞灰脱汞性能的影响,指出未燃尽炭和无机矿物组分表面活性位上的非均相反应是Hg0氧化脱除的关键。分析了残炭和磁珠作为载体材料的优缺点,并讨论了不同改性剂和改性方法对飞灰直接改性的影响。总结了HBr改性飞灰对Hg0的吸附氧化机理,并提出利用量子化学理论与宏观实验研究相结合的方式探索Hg0在飞灰表面上的成键特征及反应动力学特性应作为今后的研究方向。     

煤转化过程中汞的释放及其脱除

概述了燃煤烟气中汞的形态分布,重点介绍了吸附法、设备除汞法和化学氧化法等燃煤烟气中汞脱除技术;同时,对煤热解、气化过程中汞的释放量进行了分析。通过分析可知:活性炭吸附法是目前最为成熟的一种脱汞方法,包括活性炭法、改性活性炭法和活性炭纤维法等;在煤热转化过程中,产生的H_2S气体对氧化铁吸附剂的脱汞效率起着非常重要的作用。煤热解、气化过程中,将汞排放控制技术与硫化物的脱除技术相结合的脱汞方法,具有更好的应用前景。     

燃煤烟气中单质汞脱除技术研究进展

综述了各种脱汞材料及改性技术研究现状,基于现有脱汞材料的优缺点及发展空间,提出了一体化吸附-催化材料脱除单质汞的结构设计理念,将脱汞材料的吸附性与催化性耦合起来,实现高效快速吸附单质汞的同时将其完全氧化脱除,为今后烟气脱汞技术设计提供新的思路。     

燃煤锅炉烟气中脱除元素汞用吸附材料的研究进展

燃煤中痕量重金属元素特别是汞的脱除,已引起世界范围的广泛重视.而我国是一个产煤大国,燃煤汞的排放量占全国总汞排放量2.3％,居首位,所以燃煤烟气中汞排放的有效控制是继燃煤烟气中含硫、含氮氧化物污染之后电力行业面临最重要的环保课题之一.本文重点论述了当前国内外燃煤烟气中元素汞的脱除吸附材料的研究现状,详细介绍了碳基吸附材料、钙基吸附材料、矿物质类吸附材料和其他新型吸附材料对汞的脱除效果;同时对现有元素汞脱除技术的特点进行了分析比较,并探讨了其发展趋势.     

氧化吸收一体化脱除硫硝汞技术研究进展

介绍了硫硝汞一体化脱除技术的应用现状,分别从液相和气相氧化吸收2个方面做了全面的总结,最后对燃煤烟气中硫硝汞脱除的氧化吸收技术进行了展望。     

燃煤电厂汞的迁移转化特性的分析

文中对燃煤烟气汞的产生机理、汞的监测方法以及汞迁移试验做了概述。对电厂烟气净化系统对汞形态转化的影响做简要的分析与总结,得出汞的迁移规律。为我国燃煤电厂烟气汞污染控制技术提供参考。     

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<...     

燃煤电站烟气汞污染控制技术及机理研究进展

介绍了燃煤烟气中汞的形态分布规律,重点综述了国内外燃烧后脱汞技术的研究进展,并对元素汞的氧化吸附机理进行了论述。结果表明,现有燃煤电站污染物控制设备具有一定协同脱汞能力,氧化态汞比例的增加可提高其协同控制效率。专门脱汞技术的关键是材料开发,总结分析了碳基材料、非碳基材料、燃煤飞灰作为脱汞材料的脱汞效果和应用潜力,探讨了材料物化特性、烟气组分、表面活性成分对脱汞行为和反应机理的影响,同时指出深入探索脱汞机理以及优化吸附剂的制备/再生工艺应作为今后研究的侧重点。     

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。     

燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术的研究进展

燃煤汞污染已引起广泛关注。燃煤电厂控制汞排放最成熟可行的技术是烟道活性炭喷射技术,但该技术在我国燃煤电厂的广泛应用还存在较多的科学问题,因为活性炭对烟气汞的脱除是包含吸附、扩散、传质及化学反应在内的多元化过程,因此,针对燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术的研究已成为当前的热点课题。本文从吸附剂喷射脱汞技术原理、脱汞吸附剂的评价方法、汞吸附机理研究以及吸附剂喷射脱汞数学模型方面评述了燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术近些年取得的研究进展,并在此基础上提出了开发廉价高效、可再生的脱汞吸附剂,全面深入研究吸附剂的脱汞机理以及开发简单、精确的吸附剂喷射脱汞数学模型等后续研究方向,可为我国燃煤电厂吸附剂喷射脱汞技术的开发提供一定指导。