燃煤烟气非碳基吸附剂脱汞研究进展
发布时间：2021-07-28 22:09
燃煤烟气排放的汞严重危害人体健康及生态环境。本研究首先分析了超低排放燃煤电厂烟气汞排放特征,尤其是脱硝、除尘、脱硫设备超低排放改造后烟气汞的形态分布和迁移转化规律;然后总结了近年来用于燃煤烟气净化的非碳基吸附剂的研究进展,归纳了飞灰、矿物吸附剂、贵金属、金属氧化物和金属硫化物的吸附性能,并对影响其吸附性能的常见因素进行了梳理。基于当前研究进展,提出了未来的研究应关注的含汞废吸附剂上汞的稳定性和浸出毒性以及吸附剂的再生和循环利用等问题。
【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
不同负荷下各锅炉SCR系统的脱硝脱汞效率[13]
由于不同飞灰的物理化学性质差异较大,导致其脱汞能力也有很大差异,近年来,很多研究通过化学改性提高飞灰脱汞的适用性和吸附能力。Zhang等[45]研究了CaCl2、CaBr2和HBr改性后飞灰的脱汞性能。结果表明,与未改性飞灰相比,改性飞灰的脱汞效率显著提高。其中,HBr改性飞灰在三种添加剂中表现出最优的吸附能力。在实验条件下,两种HBr改性飞灰的吸附汞效率分别比原始飞灰增加了2.4和6.7倍,吸附性能改进归因于物理和化学吸附。Gu等[46]通过不同的方法评估了运用NH4Br改性的飞灰对Hg0的吸附能力。与浸渍和离子交换方法相比,机械化学方法(即通过通过球磨装置使改性剂与飞灰充分混合负载活性组分)无需干燥、离子交换和过滤等处理过程,溴的损失最少。由于机械化学方法节省了运输成本和制备过程的时间,因此,该方法适用于大规模生产。考虑到工程应用,机械化学方法在改性飞灰脱汞方面具有较为广阔的应用前景。Wang等[47]在一个300 MW的电厂进行了大规模的注入和吸附实验,如图5所示,在注入吸附剂的过程中,随着改性灰分与汞的质量比的增加,烟道气中的汞浓度降低。尽管氧化汞没有明显变化,但改进的吸附剂注入可以将Hg0降低40%-50%,结合脱氮、除尘和脱硫,综合去除率可达到75%-90%。2.2 矿物吸附剂
天然矿物经合适的改性剂和改性方法处理后大多具有较好的脱汞效果,但是目前大多只关注改性矿物的脱汞性能,对于改性机理并不十分清楚,需要针对不同的天然矿物结构特征,研究不同改性方法的内在机理,从而优化改性工艺。此外,天然矿物大多含有多种杂质成分,与活性炭等多孔材料相比,孔隙和比表面积等物理特征在改性过程中并不具有优势,可以结合热活化或酸活化等手段,改善天然矿物的孔隙特征,进一步开发性能更优的矿物吸附剂。2.3 贵金属吸附剂
【参考文献】：
期刊论文
[1]超低排放燃煤机组汞的形态分布和排放研究[J]. 余靖,侯博,黄齐顺,马大卫,陈乾,程靖. 华电技术. 2020(09)
[2]MnOx-TiO2吸附剂对燃煤烟气中汞的脱除[J]. 李扬,刘冰,杨赫,杨大伟,胡浩权. 燃料化学学报. 2020(05)
[3]纳米硫化铜烟气脱汞及其机理研究[J]. 杨泽群,施凯闵,李海龙,杨建平,赵洁霞,冯世壕. 工程热物理学报. 2019(12)
[4]超低排放燃煤电厂低低温电除尘器协同脱汞研究[J]. 赵毅,韩立鹏. 动力工程学报. 2019(04)
[5]燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展[J]. 段钰锋,朱纯,佘敏,姚婷,赵士林,汤红健,黄天放,刘猛. 洁净煤技术. 2019(02)
[6]630MW燃煤超低排放机组SCR对汞的协同作用研究[J]. 李永生,许月阳,薛建明. 动力工程学报. 2018(11)
[7]超低排放改造后燃煤烟气净化设备协同脱汞潜力分析[J]. 陈坤洋,郭婷婷,王海刚,胡冬. 中国电力. 2018(06)
[8]超低排放电厂除尘器对痕量重金属的控制作用（英文）[J]. Cheng-hang ZHENG,Li WANG,Yong-xin ZHANG,Wei-guo WENG,Hai-tao ZHAO,Jin-song ZHOU,Xiang GAO. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2018(01)
[9]不同超低排放技术路线的协同脱汞实测与研究[J]. 崔立明,黄志杰,莫华,朱杰,姜岸,黄茹. 中国电力. 2017(10)
[10]燃煤电厂汞的排放特性和脱汞技术分析[J]. 陈瑶姬,孟炜,胡达清. 能源研究与管理. 2016(01)
本文编号：3308742
【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
不同负荷下各锅炉SCR系统的脱硝脱汞效率[13]
由于不同飞灰的物理化学性质差异较大,导致其脱汞能力也有很大差异,近年来,很多研究通过化学改性提高飞灰脱汞的适用性和吸附能力。Zhang等[45]研究了CaCl2、CaBr2和HBr改性后飞灰的脱汞性能。结果表明,与未改性飞灰相比,改性飞灰的脱汞效率显著提高。其中,HBr改性飞灰在三种添加剂中表现出最优的吸附能力。在实验条件下,两种HBr改性飞灰的吸附汞效率分别比原始飞灰增加了2.4和6.7倍,吸附性能改进归因于物理和化学吸附。Gu等[46]通过不同的方法评估了运用NH4Br改性的飞灰对Hg0的吸附能力。与浸渍和离子交换方法相比,机械化学方法(即通过通过球磨装置使改性剂与飞灰充分混合负载活性组分)无需干燥、离子交换和过滤等处理过程,溴的损失最少。由于机械化学方法节省了运输成本和制备过程的时间,因此,该方法适用于大规模生产。考虑到工程应用,机械化学方法在改性飞灰脱汞方面具有较为广阔的应用前景。Wang等[47]在一个300 MW的电厂进行了大规模的注入和吸附实验,如图5所示,在注入吸附剂的过程中,随着改性灰分与汞的质量比的增加,烟道气中的汞浓度降低。尽管氧化汞没有明显变化,但改进的吸附剂注入可以将Hg0降低40%-50%,结合脱氮、除尘和脱硫,综合去除率可达到75%-90%。2.2 矿物吸附剂
天然矿物经合适的改性剂和改性方法处理后大多具有较好的脱汞效果,但是目前大多只关注改性矿物的脱汞性能,对于改性机理并不十分清楚,需要针对不同的天然矿物结构特征,研究不同改性方法的内在机理,从而优化改性工艺。此外,天然矿物大多含有多种杂质成分,与活性炭等多孔材料相比,孔隙和比表面积等物理特征在改性过程中并不具有优势,可以结合热活化或酸活化等手段,改善天然矿物的孔隙特征,进一步开发性能更优的矿物吸附剂。2.3 贵金属吸附剂
【参考文献】：
期刊论文
[1]超低排放燃煤机组汞的形态分布和排放研究[J]. 余靖,侯博,黄齐顺,马大卫,陈乾,程靖. 华电技术. 2020(09)
[2]MnOx-TiO2吸附剂对燃煤烟气中汞的脱除[J]. 李扬,刘冰,杨赫,杨大伟,胡浩权. 燃料化学学报. 2020(05)
[3]纳米硫化铜烟气脱汞及其机理研究[J]. 杨泽群,施凯闵,李海龙,杨建平,赵洁霞,冯世壕. 工程热物理学报. 2019(12)
[4]超低排放燃煤电厂低低温电除尘器协同脱汞研究[J]. 赵毅,韩立鹏. 动力工程学报. 2019(04)
[5]燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展[J]. 段钰锋,朱纯,佘敏,姚婷,赵士林,汤红健,黄天放,刘猛. 洁净煤技术. 2019(02)
[6]630MW燃煤超低排放机组SCR对汞的协同作用研究[J]. 李永生,许月阳,薛建明. 动力工程学报. 2018(11)
[7]超低排放改造后燃煤烟气净化设备协同脱汞潜力分析[J]. 陈坤洋,郭婷婷,王海刚,胡冬. 中国电力. 2018(06)
[8]超低排放电厂除尘器对痕量重金属的控制作用（英文）[J]. Cheng-hang ZHENG,Li WANG,Yong-xin ZHANG,Wei-guo WENG,Hai-tao ZHAO,Jin-song ZHOU,Xiang GAO. Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2018(01)
[9]不同超低排放技术路线的协同脱汞实测与研究[J]. 崔立明,黄志杰,莫华,朱杰,姜岸,黄茹. 中国电力. 2017(10)
[10]燃煤电厂汞的排放特性和脱汞技术分析[J]. 陈瑶姬,孟炜,胡达清. 能源研究与管理. 2016(01)
本文编号：3308742
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