文献综述(或调研报告):
1燃煤电厂汞排放
汞是化学元素,元素周期表第80位,俗称水银,元素符号Hg,在化学元素周期表中位于第6周期、第IIB族,是常温常压下唯一以液态存在的金属。汞是银白色闪亮的重质液体,化学性质稳定,不溶于酸也不溶于碱。汞常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性)。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中,汞和无机汞化合物在3类致癌物清单中。
研究表明[1],燃煤汞排放是主要的人为大气汞排放源。汞已经成为继粉尘、硫氧化物和氮氧化物之后,在燃煤电厂中产生的第四大污染物。燃煤中的汞含量与地区有关,在我国,新疆、黑龙江、陕西、河北等省份煤炭汞含量较低(lt;0.2mg/kg),北京、吉林、河南等省份煤炭汞含量较高(gt;0.3mg/kg),我国煤炭汞含量的平均值为0.22mg/kg[2]。
燃煤烟气中的汞主要以三种形态存在:挥发性高水溶性低的气态单质汞(Hg0),颗粒附着汞(Hgp)以及挥发性低但易溶于水的二价离子汞(Hg2 )[3、4]。在汞的脱除中,颗粒汞一般可以由除尘装置脱除,离子态的汞易溶于水,可以由湿法脱硫浆液吸收,而气态单质汞不会被吸附,也不易溶于水,一般需要转化为离子态的Hg2 或者颗粒态的Hgp,才能被除去[5]。
2电厂脱汞技术
电厂脱汞主要分为燃烧前的控制和燃烧后的控制。燃烧前的控制主要有洗煤和热处理法。洗煤不仅能够脱除煤中的部分灰分和硫,还能够脱除与汞紧密结合的矿物成分。传统的洗煤技术能去除煤中约38.8%的汞,而先进的化学物理洗煤技术的脱汞效率可达64.5%[6]。热处理法是指在煤粉燃烧前将煤置于600℃ 以下的温度中热解以使煤中的部分汞随挥发分释放出来。热处理对汞的脱除效率与温度、压力、升温速率等有很大关系,且并非适用于所有煤种。
燃烧后控制主是指燃烧后烟气中汞的控制,包括利用现有污染控制技术协同脱汞,比如利用选择性催化还原脱硝装置(SCR)将烟气中元素汞催化氧化为易脱除的氧化态汞,利用除尘设备协同脱汞和利用湿法脱硫系统协同脱汞,以及喷射活性炭脱汞技术(ACI)等。除尘设备包括静电除尘器(ESP)和布袋除尘器(FF),能够协同脱除烟气中的颗粒汞。湿法脱硫系统(WFGD)是燃煤电站中最重要的脱硫装置,由于二价汞有良好的水溶性,该系统对二价态的汞有较好的脱除效果,其对二价汞的脱除效率为80%~95%。喷射活性炭脱汞技术是指通过加装的活性炭喷射装置,将活性炭粉末喷射进入水平烟道,使之与烟气充分混合反应,吸收烟气中的汞,从而达到脱汞的目的。
目前,我国燃煤电厂中,采用石灰石石膏湿法烟气脱硫的机组占到 90%左右[6],因此,在现有的湿法烟气脱硫装置中实现同时脱汞具有重要的实用价值和理论意义。
3 WFGD协调脱除中汞的再释放
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