燃煤烟气中汞再析出及抑制研究

发布时间：2020-04-20 13:25

【摘要】：本文采用安大略法(OHM)对4套不同装机容量(90 MW、205 MW、190 MW和450 MW)的美国燃煤机组烟气中汞进行现场采样和分析,评价各污染物控制工艺(选择性催化还原SCR脱硝、静电除尘ESP和湿法烟道气脱硫WFGD)对汞的形态转化和汞脱除效率的影响。SCR具有明显的氧化零价汞的作用,SCR的零价汞的氧化效率在55.2%～70.4%范围内变化；当烟气不经过SCR和经过SCR时,ESP脱除汞效率分别为0.9%～2.9%和5.3%～9.6%,WFGD脱汞效率分别为30.9%～77.4%和37.8%～89.5%。同时发现烟气经过湿法脱硫工艺发生了零价汞再析出现象,即经过WFGD吸收的离子汞又被还原成零价汞,导致在WFGD出口处零价汞的浓度高于其入口值。通过建立一套连续测试零价汞再析出的实验室评价装置,对现场循环脱硫浆液、脱硫废水和不同自制脱硫浆液(CaO、CaSO3、CaSO4和Na2SO3)的零价汞再析出的影响进行实验研究,实验结果表明亚硫酸根离子是导致零价汞再析出的主要原因。同时对不同操作条件下(温度、浆液pH值、氧气浓度和不同载气)及低价态金属离子溶液对零价汞再析出的影响进行了研究。低价态金属离子Sn2+、Pb2+、Fe2+、Ni2+、AsO2-和Cu+能还原离子汞,而高价态金属离子Fe3+和Cu2+不能使离子汞还原,定量分析表明金属离子还原离子汞能力的强弱顺序为Sn2+Pb2+Cu+Fe2+AsO2-Ni2+。并对外加添加剂(H2S、Na2S4、TMT15、NaHS和HI)抑制零价汞再析出进行了实验评价,结果表明外加添加剂与离子汞生成的汞沉淀HgS或HgI2降低了离子汞的还原势,阻止了离子汞继续被还原性离子还原；价格便宜及容易得到PY系列添加剂也对抑制零价汞再析出有较好效果。实验研究还发现浆液的氧化还原电位(ORP)与零价汞再析出存在明显的相关性,浆液的ORP为负值,能发生零价汞的再析出现象；浆液的ORP为正值,出现零价汞再析出的可能性大大降低。
【图文】：

表面图,燃烧过程,烟气,零价

形成颗粒态汞175，76l。一部分气态零价汞在烟气温度降低的过程中受到飞灰颗粒表面物质的催化氧化作用，，被氧化成气态离子汞，最后一部分气相零价汞保持不变，随烟气排出[77一79]。汞的转化行为见图1所示[68]。H戮价催化氧化图1汞在燃烧过程和烟气中的转化 FiglMereurytransformationincombustionandfluegasCapi认为在燃煤烟气中，20%一50%的汞为零价汞，50%一80%的汞为离子汞，汞在零价汞和离子汞之间的分布依赖于煤和烟气排放物中HCI和其他污染物的浓

示意图,燃煤电厂,活性炭

针对未安装WFGD的燃煤机组，依靠静电除尘设备脱除效率不高，汞的排放很难达标排放，势必采取注射吸附剂的方式脱除汞。最为广泛使用的气态汞的吸附剂是活性炭，活性炭注射示意图见图2一2所示。用活性炭吸附烟气中的汞可以通过以下两种方式，一种在颗粒脱除工艺前喷入粉末状活性炭PAC，PAC即将活性炭直接喷入烟气中，活性炭颗粒吸附汞的过程结束后由其下游的颗粒去除工
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X701

【引证文献】