吸附剂脱除燃煤炯气中单质汞的研究现状与展望

燃煤电厂汞排放控制是目前图际上研究的热点,而控制的难点就在于单质汞。综述国内外有关此方面的研究,比较烟气中单质汞（Hg^0）污染控制技术的优缺点,概述烟气中单质汞脱除的方法,并进行简要的分析总结。对未来燃煤电厂烟气汞污染控制技术的发展方向进行了展望．     

燃煤烟气脱汞吸附剂综述

概述了我国燃煤烟气中脱汞吸附剂的研究现状,综述了活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂、金属类吸附剂,以及一些新型吸附剂对汞的脱除效果。指出活性炭对汞的脱除效率高,但成本也高;飞灰吸附剂脱汞的成本虽然低但脱除效率也低。文中还介绍了其它新型吸附剂的发展,指出寻找廉价高效吸附剂的必要性及开发烟气中污染物的联合脱除吸附剂的研究方向。     

燃煤烟气中汞脱除技术的研究进展

针对目前燃煤锅炉烟气中汞的排放状况,综述了燃煤电厂烟气中汞脱除技术的研究进展.介绍了现有常规污染物控制设备对燃煤烟气中汞的脱除能力;探讨了活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂以及一些新型吸附剂对汞的脱除效果.结合国内外研究经验,依靠现有污染物控制设备、改良常见吸附剂特性和开发高效廉价的吸附剂将成为今后我国脱除烟气汞的主要发展趋势.     

燃煤烟气脱汞吸附剂研究进展

概述了目前当今世界燃煤烟气中脱汞吸附剂的研究现状,介绍了碳基吸附剂、钙基吸附剂、石油焦、飞灰,以及一些新型吸附剂对汞的脱除效果。指出活性炭对汞的脱除效率高,但成本也高;飞灰吸附剂对汞脱除的成本低,但脱除效率也低。用于燃煤电厂汞吸附的吸附剂研究处于实验室研究阶段,因此开发价廉和高效脱汞吸附剂和吸附剂的再生等是吸附剂发展过程中的一个重要研究课题。     

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。     

LaMnO3钙钛矿型复合氧化物催化氧化燃煤烟气单质汞的性能研究

为充分利用锰氧化物在低温下的高活性以及钙钛矿结构较强的表面活性氧流动能力,采用合成的LaMnO₃来处理燃煤烟气中的汞,并对合成的LaMnO₃进行一系列的物理化学特征表征。结果表明：催化剂比表面积较小,但其表面的氧浓度高于理论值,且锰离子呈+3价与+4价的混合价态;催化剂表面可参与汞氧化过程的的活性氧较少,但流动性较强,体积分数3%的O₂足够使催化剂维持高氧化率;HCl可以显著增强催化剂对单质汞的催化氧化活性,说明催化剂表面的大部分氧物种均可与HCl反应生成有利于单质汞氧化的活性氯。     

超低排放燃煤电厂低低温电除尘器协同脱汞研究

通过调整某660 MW超低排放燃煤电厂低低温省煤器烟气温度,测试了煤中汞质量分数和电除尘器出入口烟气中各形态汞的质量浓度,分析了不同烟气温度下汞形态的变化特征。结果表明:低低温省煤器烟气温度会影响汞的形态分布,烟气温度降低时Hg~0向Hg~(2+)或Hg_p转变;低低温电除尘对Hg~0和Hg~(2+)具有协同脱除作用;低低温省煤器出口烟气温度为90℃时,低低温电除尘器入口Hg~(2+)和Hg_p的质量分数最高,低低温电除尘器总汞脱除率为84.4%,出口烟气中Hg~0和Hg~(2+)的质量浓度最低,此工况下低低温电除尘器对汞的协同脱除效果最佳;低低温省煤器停运时,低低温电除尘器出口烟气Hg~0和Hg~(2+)的质量浓度高于其他工况。     

燃煤电厂汞减排技术研究现状

燃煤电厂汞污染问题严重,已经成为国际最为关注的环境问题之一。分析燃煤烟气中汞的存在形态及其影响因素,并对汞减排方式包括燃煤前处理技术、利用现有烟气处理设备除汞技术、专门除汞技术和多污染物控制技术等的研究现状进行了总结、分析和比较,为发展适合我国国情的汞减排技术提供参考。     

燃煤电厂烟气中的汞浓度测量

综述了燃煤电厂烟气中各种形态汞浓度的测量方法,并对各方法的优缺点进行比较.重点介绍美国环境保护署（EPA）推荐的安大略方法（Ontario Hydro Method,简称OHM）.该方法采用等速取样、加热和防止吸附的手段,具有真实样品的代表性和准确性;采用汞的冷蒸气原子吸收原理分析汞的浓度,因而精度较高;被美国EPA和能源部（DOE）等机构推荐为美国的汞标准测试和分析方法.同时指出在中国燃煤电站采用OHM法结合汞连续在线监SCEM（Semi-Continuous Emission Monitor）法进行烟气中汞浓度现场测试和分析的实际意义.     

燃煤烟气中汞吸附的研究综述

概述了燃煤烟气中汞的吸附特性,综述了活性炭、飞灰和其它吸附剂对汞的吸附机理和影响因素,探讨了汞的吸附模型。指出活性炭对汞的脱除效率可达到90%以上,但成本高,飞灰吸附成本虽然低但脱除效率有限,其它吸附剂研究尚处于初级阶段,因此寻找廉价高效的吸附剂十分必要,同时开发烟气中污染物的联合脱除技术是研究方向。     

海水改性分子筛吸附剂脱除燃煤烟气中Hg0的实验研究

由于在吸附剂中引入卤族元素可以极大地促进其对燃煤烟气中Hg~0的脱除,考虑到海水中含有丰富的氯元素,因此采用海水改性来提高吸附剂脱除Hg~0的效率。在氧气体积分数为6%的氮氧(94%N_2+6%O_2)基本气氛下进行了改性吸附剂脱除Hg~0的活性测试。研究表明:经海水改性后提高了吸附剂的脱汞效率且改性吸附剂对Hg~0主要以化学吸附的方式脱除;改性吸附剂的最高脱汞效率达到90%,相比于Na(13X)分子筛原样的脱汞效率提升了约40%,表明通过海水改性来提高吸附剂脱汞效率是可行的。     

SCR氮氧化物脱除系统对燃煤烟气汞形态的影响

通过标准安大略方法测试分析了某300唧机组的选择性催化还原(Selective Catalvtic Reduction,SCR)脱硝系统前后烟气汞形态分布,结合SCR反应脱除氮氧化物(NOx)的化学原理,着重研究了SCR系统对燃煤烟气汞形态的影响.研究表明,SCR催化荆(V2O5-WO3(MoO3)/TiO2)对烟气中的汞的吸附作用较小,不影响烟气总汞浓度.但经SCR后,气态汞的形态发生了较大的改变,Hg0浓度从49.01%降至7.30%;而Hg2+浓度由38.96%上升至82.67%SCR系统中的NH3对汞形态转化没有作用,主要通过系统催化作用下的Cl-Deacon反应弄口中间体(氧化汞)完成HCl对Hg0氧化,最终形成HgCl2.     

燃煤烟气中汞氧化的动力池机理

建造了小型动力学反应实验台,并用模拟烟气在该实验台上研究了燃煤烟气中汞氧化的动力学机理.根据实验数据建立了燃煤烟气中汞形态转化的动力学模型,得到了有氯化氢存在情况下烟气中汞均相氧化的总反应速率方程和总反应速率常数.研究结果为开发烟气中汞的控制技术提供了有用的数据.     

600MW燃煤电站烟气汞形态转化影响因素分析

燃煤电站汞排放是自然界人为汞排放的最大污染源,所以进行燃煤电站不同形态汞排放浓度的现场测试对了解和控制汞排放的规律有重要意义.采用国际上通用的Ontario Hydro方法对桌600MW燃煤电站ESP前、后的烟气进行采样,应用美国EPA标准方法测定了烟气中Hg0、Hg2 和HgP的浓度,应用DMA80测定固体样品(煤、底灰、ESP飞灰)中的汞浓度.测试结果表明:烟气经过ESP前后,烟气中汞形态发生了显著变化,Hg2 的比例由14.71％变为39.54％,Hg0由85.19％变为60.38％,HgP由0.10％变为0.08％.煤中的氯.烟气中的NOx、SO2、HCl和Cl2对烟气中氧化态汞的形成呈正相关.     

300MW燃煤电厂溴化钙添加与烟气脱硫协同脱汞技术研究

为了减少燃煤电厂大气汞排放量,采用燃煤中添加溴化钙溶液的方法提高烟气中Hg0氧化为Hg2+的比例,进一步提高烟气脱硫协同脱汞效率.在某300MW燃煤发电机组上开展了燃煤中添加溴化钙协同脱汞试验.结果表明:当溴煤比达到20mg/kg时,已经能使Hg2+在气态总汞中的质量分数从35%显著提高到90%以上;在目前脱硫塔运行条件下,溴煤比在50~100mg/kg时可以取得较高的脱汞效率,尤其以溴煤比为100mg/kg时脱汞效率最高.     

燃煤烟气汞污染控制技术研究进展

对国内外现有的燃煤烟气汞污染控制技术的研究进展进行了综述,按燃烧前脱汞、利用现有污染物控制装置脱汞及固体吸附剂法对脱汞技术进行分类,详细介绍了各种技术的特点。     

燃煤烟气中形态汞的取样测量方法

为配合我国燃煤电站汞排放特性研究工作的开展,文中对各种燃煤烟气测汞法进行了归纳总结。针对现有测量方法的不足,自行设计并建立了一套FMSS取样测量系统,初步的测试结果说明该系统可用于实际燃煤电站的形态汞浓度测量。最后对FMSS取样测量系统的进一步完善进行了讨论。     

钙基吸附剂固定床吸附烟气中Hg~0的试验研究

在小型模拟燃煤烟气Hg吸附和形态转化试验台上研究了几种钙基吸附剂对模拟烟气中Hg的脱除效果。结果表明:Ca(OH2)对单质汞的吸附主要是物理吸附;CaO对单质汞的吸附则是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;SO2和HCl可以通过与钙基吸附剂发生反应提供活性位或者将Hg0氧化成Hg2+来促进对汞的吸附,HCl对汞的促进作用更强;加入高锰酸钾浸渍煅烧改性后,由于化学吸附的发生,钙基类物质的吸附能力有所提高。     

基于高斯过程回归的燃煤烟气汞排放预测

选取对烟气汞排放影响显著的特征参数,采用一类新的随机过程方法——高斯过程回归模型来预测烟气中单质汞、氧化汞和颗粒汞的排放浓度,分别讨论了协方差函数和样本比例对模拟预测精度的统计学影响.结果表明:平方指数协方差函数优于有理二次协方差函数和Matern协方差函数;预测精度随样本比例的增大而提高;高斯过程回归模型优于常规非线性模化方法并显示出更好的鲁棒性,对烟气中汞的形态预测有较好的适用性.     

模拟煤气中氧化铁吸附单质汞的影响因素

在固定床吸附机理研究实验台上,利用汞在线分析仪研究了超声波辅助沉淀法制备的氧化铁吸附剂在N2和模拟煤气气氛下对单质汞的吸附作用,分析煤气中气体成分对氧化铁吸附剂脱汞性能的影响.实验结果表明:氧化铁吸附剂在纯N2气氛下的脱汞效率较低;H2S可以促进氧化铁吸附剂对汞的吸附脱除,脱汞效率能够长时间维持在90%以上;在吸附床温度为150℃条件下,模拟煤气中的还原性气体CO和H2对氧化铁吸附剂的脱汞性能影响不大;模拟煤气中水蒸气抑制了氧化铁吸附剂对单质汞的吸附脱除;随着吸附床温度的升高,氧化铁吸附剂的脱汞效率先增高,而后逐渐降低.