中国烟气脱汞技术研究现状及发展趋势_史亚微
燃煤电厂烟气脱汞技术的研究
某地区采用电子束联合袋式除尘器的方法，通过优化参数和流程，成功将烟气中的汞含量降低30%， 有效控制了汞的排放。
烟气脱汞技术在实际应用中存在的问题和解决方案
问题一
某些脱汞技术在实际应用中存在设备投资 大、运行成本高的问题。
解决方案一
通过优化设备设计和流程，降低投资和运 行成本，提高设备的性价比。
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技术成本高
设备占地面积大
目前烟气脱汞技术普遍存在投资成本和运行 成本高的问题，需要进一步降低成本才能广 泛应用。
部分烟气脱汞技术需要使用大型设备，占用 较大的厂区空间。
运行维护困难
汞的二次污染
烟气脱汞技术的运行维护涉及到复杂的化学 反应和物理过程，需要专业技术人员进行操 作和维护。
部分烟气脱汞技术可能存在汞的二次污染问 题，需要加强废水处理和汞的回收利用。
效率、吸附剂寿命等。
结果分析
通过对实验结果的分析，得出了 不同脱汞技术的优缺点和适用条 件，同时对影响脱汞效率的关键 因素进行了分析和讨论。
结论
根据实验结果和分析，得出了燃煤 电厂烟气脱汞技术的最佳方案和未 来研究方向。
04
燃煤电厂烟气脱汞技术应用
烟气脱汞技术在实际中的应用案例
案例一
某燃煤电厂采用活性炭吸附法进行烟气脱汞，经过改造后，烟气中的汞含量降低了60%，效果显著。
电化学法
利用电解原理，将汞离子在阴极上 还原成金属汞，再收集利用。
国内外烟气脱汞技术发展现状
国外
美国、日本等国家在烟气脱汞技术方面研究较早，已成功开 发出多种高效脱汞技术，并应用于实际生产中。
国内
随着环保要求的提高，国内燃煤电厂开始逐步引进或研发烟 气脱汞技术，但整体技术水平与国外仍有差距。
脱除烟气中气态汞的研究进展
比较
根据实验得出［４ｓ３：ＯＨ和ＣＭＭＳ方法都能得到烟气中气态汞的浓度分布，但元素汞的偏差较大，总汞的
测试结果相近。误差主要来源于烟气中的飞灰浓度以及两种方法对颗粒捕集方式的不同。现场测试条件和粉
≮蕊涵蟊菌菌赢醚。
尘浓度对两种方法的影响值得进一步关注。
４
实验条件对烟气中气态汞脱除的影响
活性炭基材料改性对气态汞吸附的影响
４．２
吸附温度的影响
不同的气态汞控制技术，适用于不同的温度范围。利用碳基吸附剂则能在较低的温度下（一般在３４３～
４５３
Ｋ）得到最优效果［５４，５５３，这样就极大地节省了能源。高洪亮口６］等在吸附温度分别在３５３ Ｋ和３９８ Ｋ时进行
试验，得到活性炭在这两种温度下的穿透曲线随吸附反应温度的升高；在相同吸附时间内，烟气中单质汞的穿 透率明显升高。这说明随吸附温度的升高，活性炭吸附汞的能力降低。金峰等［５６３在考察颗粒活性炭（ＧＡＣ）对 汞的吸附时发现，在３１３～４７３ Ｋ之间，ＧＡＣ的吸附量在４１３ Ｋ时有最小值。曾汉才［５７］等在研究活性炭纤维 脱除燃煤烟气中汞的试验研究时发现在温度３４３ Ｋ时活性炭的吸附量出现最大值。
展开。
２．２湿法烟气脱硫除汞法
湿法烟气脱硫（ＷＦＧＤ）法脱汞是利用ＨｇＣｌ：的水溶性，由于烟气中的二价汞大部分是ＨｇＣＩ：，因此脱硫 系统可通过溶解烟气中的二价汞将其捕捉，剩余的烟气中部分零价汞和部分二价汞在经过除尘器（ＦＦ或
ｌ圄ｌ——————————＼兰！！！查堡垒窒竺堂查垒堡皇垒ｌ
ＥＳＰ）时被除去。美国有四分之·的火电厂安装了此项设备，据调查统计：此项技术可以将烟气中９０％以卜的 Ｈ９２＋除去。但对于不溶于水的Ｈｇｏ捕捉效果不显著甚至在某些电厂其浓度有轻微升高，可能是由于亚硫酸 盐在洗涤液里对二价汞的还原造成的［３ ５｜。在同一研究中发现，氯元素在煤中的含量极大的影响了汞的去除 率，ＷＦＧＤ对烟气中汞总的脱除率在４５％～５５％范围内口引。
电厂烟气脱汞技术研究与应用
电厂烟气脱汞技术研究与应用电厂烟气脱汞技术研究与应用1. 概述烟气中的汞排放是造成环境污染和生态危害的主要因素之一。
电厂作为汞排放的主要源头之一，其烟气脱汞技术的研究与应用具有重要意义。
本文将探讨当前电厂烟气脱汞技术的研究进展和应用现状。
2. 电厂烟气汞排放特点电厂烟气中的汞主要来自煤炭燃烧过程，其化学形态复杂，分为元素态汞、无机汞和有机汞。
煤炭的硫、氯含量、燃烧方式、烟气温度等因素都会影响烟气中汞的排放。
电厂烟气中汞的浓度较高，对环境和人体健康造成潜在风险。
3. 电厂烟气脱汞技术分类目前，电厂烟气脱汞技术主要分为物理吸附法、化学添加剂法和湿法脱汞法。
物理吸附法主要利用活性炭等材料吸附烟气中的汞；化学添加剂法通过向燃烧系统添加氯化物或硫化物来提高汞的捕集效率；湿法脱汞法包括湿式电除尘、湿式脱硫和湿式脱硝等，可以同时去除多种污染物，但操作复杂且能耗较大。
4. 电厂烟气脱汞技术研究进展近年来，针对电厂烟气脱汞技术的研究不断取得重要进展。
例如，研究人员利用新型吸附材料如硫化纳米粒子和纳米杂化材料等提高汞的捕集效率；利用化学添加剂如活化炭、金属氯化物和氨水等改善汞的脱附效果；研究湿法脱汞技术的优化和改进，提高其脱汞效率和降低运行成本。
5. 电厂烟气脱汞技术应用现状目前，电厂烟气脱汞技术已经在一些发达国家和地区得到广泛应用。
例如，美国采用了大量活性炭吸附技术来控制烟气中的汞排放；中国也在不断推广应用湿法脱汞技术，如利用半干法和湿式电除尘系统对烟气进行处理。
然而，仍然存在一些问题，如技术成本高、废弃物处理难题等，需要进一步研究和改进。
6. 电厂烟气脱汞技术展望未来，电厂烟气脱汞技术的研究将继续深入。
首先，应加强对电厂燃煤过程中汞生成与迁移行为的研究，为脱汞技术的改进提供理论依据。
其次，可以探索多技术联合应用的方式，提高脱汞效率和降低成本。
最后，还需要加强对脱汞技术的监测和评估，确保其在实际应用中的有效性和可行性。
2024年大气汞排放检测市场调研报告
大气汞排放检测市场调研报告1. 背景介绍随着全球工业化和城市化进程的加快，大气污染已成为严重的环境问题之一。
其中，大气汞排放对人类健康和环境造成了严重影响。
因此，对大气汞排放进行检测是非常必要的。
大气汞排放检测的市场需求逐渐增大，本文将对这一市场进行调研。
2. 市场规模2.1 全球市场规模根据市场调研数据显示，大气汞排放检测市场在全球范围内呈现持续增长的趋势。
预计未来几年，该市场规模将进一步扩大。
2.2 中国市场规模中国是全球最大的汞排放国家之一，大气汞排放检测市场在中国也呈现出良好的发展态势。
由于中国环境保护政策的不断完善和执行力度的增强，大气汞排放检测市场在中国有望迎来快速增长。
3. 市场竞争格局3.1 主要厂商目前，大气汞排放检测市场上存在着一些主要厂商，如A公司、B公司和C公司等。
这些公司提供了各种型号的大气汞排放检测仪器，并在市场上具有一定的知名度和竞争力。
3.2 市场分析大气汞排放检测市场竞争激烈，厂商之间的竞争主要体现在产品性能、价格和售后服务等方面。
此外，大气汞排放检测技术的研发和创新也是市场竞争的重要因素。
4. 市场发展趋势4.1 技术创新随着科学技术的不断进步，大气汞排放检测技术也在不断发展和创新。
新的检测技术的应用将提高检测效率、准确度和可靠性。
4.2 环保政策支持环保政策的不断加强将对大气汞排放检测市场的发展起到积极的推动作用。
政府对环保问题的高度重视将促使更多的企业和机构投资于大气汞排放检测。
4.3 行业合作与合作大气汞排放检测行业与其他相关行业之间的合作与合作也将成为市场发展的趋势。
行业间的合作可以促进技术交流与创新，共同应对大气汞排放问题。
5. 市场前景大气汞排放检测市场具有广阔的前景。
随着社会对环境保护的要求不断提高，大气汞排放检测的需求量将持续增长。
同时，市场竞争激烈也将推动行业的进一步发展和创新。
6. 结论综上所述，大气汞排放检测市场在全球和中国都有着广阔的前景。
燃煤电厂烟气脱汞技术的
利用特定的膜材料，选择性地将烟气中的汞分离出来。该技术具有高效 、节能的优点，但膜材料的耐久性和成本是需要解决的问题。
各种脱汞技术的优缺点
活性炭喷射技术优点
简单易行，适用范围广。缺点：活性炭消耗量大，二次污染风险 高。
氧化吸收技术优点
脱汞效率高，适用于高浓度汞排放源。缺点：氧化剂和吸收剂选择 和配方关键，可能产生二次污染物。
利用活性炭对汞的吸附作用，将活性炭 喷入烟气中，从而实现对汞的去除。此 技术具有去除效率高、操作简便等优点 。
VS
新型金属氧化物吸附剂
研究人员正在开发新型金属氧化物吸附剂 ，如锰氧化物、铁氧化物等，这些吸附剂 具有较高的汞吸附容量和选择性。
未来烟气脱汞技术的挑战
汞的低浓度与复杂性
01
烟气中汞的浓度通常较低，且存在多种形态，对脱汞技术的效
技术的运行成本和环境风险。
智能化监控
借助物联网、大数据等先进技术 ，建立智能化监控系统，实时监 测烟气中汞的浓度、分布和脱除 效果，为优化运行提供科学依据
。
03
燃煤电厂烟气脱汞技术的 应用
燃烧前脱汞
煤洗选
通过洗选的方式去除燃煤中的汞，降 低燃烧过程中汞的释放。但此方法对 煤中汞的去除效果有限，通常只能去 除部分表面的汞。
02
烟气脱汞技术概述
现有烟气脱汞技术简介
01
活性炭喷射技术
利用活性炭的吸附性能，将活性炭喷入烟气中，吸附其中的汞。该技术
具有简单、易行的优点，但活性炭的消耗量大，且容易产生二次污染。
02 03
氧化吸收技术
通过氧化剂将烟气中的汞氧化为易溶于水的形式，再利用吸收剂将其从 烟气中分离出来。该技术的脱汞效率较高，但氧化剂和吸收剂的选择和 配方是关键。
燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展
燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展1燃煤电厂汞的排放煤作为一次能源的主要利用方式是燃烧，其燃烧产物会对环境造成严重的破坏。
全世界发电用煤量巨大，燃煤电厂是导致空气污染的最大污染源之一。
在煤燃烧造成的污染物中，除S02、NOx和CO2外，还有各种形态的汞排放。
汞是煤中的一种有毒的重金属痕量元素, 具有剧毒性、高挥发性、生物体内沉积性和迟滞性长等特点。
全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨，其中4000吨是人为的结果，而燃煤过程的汞排放量占30%以上。
由于我国一次性能源以煤炭为主，原煤中汞的含量变化范用在O.1^5.5mg/kg,煤中汞的平均含量为0.22mg/kg,是世界范用内煤中平均汞含量的1.69倍。
根据相关报道，预计2010年中国电煤总需求呈:为16亿t,以煤炭含汞疑为0. 22mg/kg,电厂平均脱汞效率为30%汁,2010年燃煤电厂汞排放量约为246. 4 J因此燃煤所造成的环境汞污染形势不容乐观，对其排放控制不容忽视。
2烟气中汞的存在形式及其影响因素2.1汞的存在形式烟气中汞的存在形式主要包括3种：单质汞（Hg。
）、化合态汞（Hg+和Hg2+）和颗粒态汞。
其中单质汞（Hg。
）是烟气中汞的主要存在形式。
烟气中汞的存在形态对汞的脱除有重要影响。
不同形态汞的物理、化学性质差异较大，如化合态汞易溶于水，并且易被烟气中的颗粒物吸附，因此易被湿法脱硫设备或除尘设备脱除。
颗粒态汞也易被除尘器脱除。
相反单质汞挥发性高、水溶性低，除尘或脱硫设备很难捕获，几乎全部释放到大气中，且在大气中的平均停留时间长达半年至两年，极易在大气中通过长距离大气输送形成广泛的汞污染，是最难控制的形态，也是堰煤烟气脱汞的难点。
2.2影响汞存在形态的主要因素2.2.1燃煤种类的影响燃烧所用煤种不同，烟气中汞的形态分布也不同。
烟煤燃烧时，烟气中Hg2+含量较髙, Hgu 含量偏低；而褐煤在燃烧时，烟气中Hg。
的含量却较高。
褐煤燃烧所产生烟气中Hg。
2024年大气汞排放检测市场发展现状
2024年大气汞排放检测市场发展现状概述大气汞排放对环境和人体健康造成严重的危害，因此对大气汞排放进行监测和控制具有重要意义。
本文将就大气汞排放检测市场的发展现状进行分析和探讨。
国内市场情况政策环境中国政府高度重视大气汞排放的监测工作，并先后出台一系列法规和政策文件，包括环境保护法、大气污染防治法等，这为大气汞排放检测市场的发展提供了坚实的法律依据和政策支持。
市场规模据统计，我国大气汞排放检测市场规模呈逐年增长趋势。
根据相关研究数据显示，2019年我国大气汞排放检测市场规模达到XX亿元，相比2018年增长了XX%。
预计未来几年，我国大气汞排放检测市场将继续保持稳定增长。
检测技术随着科技的发展和进步，大气汞排放检测技术也得到了飞速发展。
目前常见的大气汞排放检测技术包括原子荧光光度法、化学分析法、质谱分析法等。
这些技术具有灵敏度高、准确度高、响应时间短等优点，能够满足对大气汞排放进行实时、准确监测的需求。
市场竞争格局当前，大气汞排放检测市场存在多家检测仪器制造商和服务商。
虽然市场竞争激烈，但随着行业标准的统一和技术进步的推动，市场竞争格局逐渐趋于稳定。
一些国内外知名企业通过技术创新和产品优势获得了市场份额的增长。
国际市场情况发展趋势目前，全球范围内对大气汞排放检测的要求越来越高，随着全球环保意识的增强，大气汞排放检测市场具有较大的发展潜力。
同时，一些发达国家已经建立了相对成熟的大气汞排放检测体系，并不断提升检测技术水平和标准。
市场规模据市场研究机构预测，全球大气汞排放检测市场规模将在未来几年内持续增长。
截至2019年，全球大气汞排放检测市场规模约为XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元。
主要参与者全球范围内，大气汞排放检测市场的主要参与者包括仪器制造商、检测服务商、咨询公司等。
其中，一些发达国家的仪器制造商在技术研发和产品创新方面处于领先地位，拥有较大的市场份额。
市场发展机遇与挑战机遇1.政府政策支持：各国政府对大气汞排放的监测和控制越来越重视，为大气汞排放检测市场提供了政策支持和市场需求。
冶炼烟气脱汞技术进展
ｄ ｉ１ ． ６ ￣ｉ ｎ２ ９ —７ ４２ １． ．０ ｏ： ０ ９ ９ ．ｓ． ５ １４ ． ２０ ０ ８ ３ ｓ ０ ０ ４
冶炼烟气脱汞技术进展
豳 史 鑫 北京矿 冶研 究总 院 环境 工程研 究设 计所 ，北京 １０ ６ ０ １０
１ 吸 附剂 脱 汞技 术
１１ 活性炭 ．
活性炭是一种多孔性 的含碳物质 ，具有高度发达 的 孔隙构造 ，提供 大量 的表面积 ，能与气体 （ 杂质 ） 充分 接触 ，从而达到将有害的杂质 吸附到孔隙 中的 目的。活 性炭表面含有少量化学结合 、功能团形式的氧和氢 ，如 羧基、羟基 、酚类 、内酯类 、醚类 等 ，这使 活性炭除 了 物理吸附能力外 ，还具备一定 的化 学吸附能力 。图 １ 所
物 同 时 脱 除 方 面 获 得 重 要 应 用 。 国 内外 研 究 者 已经 采 用 Ｃ Ｏ，Ｃ （ Ｈ），Ｃ Ｃ ３ ａ Ｏ ・Ｈ： 等 研 究 汞 的 脱 ａ ａＯ ａ Ｏ ，Ｃ Ｓ ２ Ｏ
除。结 果表 明 ，Ｃ （ Ｈ）对 Ｈ Ｃ 吸附率 可达 ８ ％， ａＯ ｇ Ｉ的 ５ 而对 Ｈ 。 吸附率 仅为 １ ％－ ０ ｇ的 ０ ２ ％。故如 何提 高 钙基 吸 附剂对 Ｈｇ 的吸附能力 ，成 为关键。研究发现 ，烟 气 中 。 的Ｓ Ｏ 明显提高 了钙基 吸附剂的脱汞效率 ，这可 能是因
摘 要 ：有色金属冶炼是我 国大气汞排放的重要来源之一，介绍冶炼烟气吸附剂脱汞技术与氯化除
汞技术。综述活性炭、改性活性炭、飞灰 、矿物类吸附剂、钙基吸附剂、金属氧化物吸附剂脱汞技 术和氯化除汞技术的相关研究与应用，展望相关技术的发展方向。
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２０１４ 年第 ２ 期
准» ꎬ首次增加了重金属汞的排放标准ꎬ要求自 ２０１５ 年 １ 月 １ 日起ꎬ燃烧锅炉对 Ｈｇ 及其化合物规定了排 放限值ꎮ 规定燃煤电厂汞及其化合物排放限值为 ０������ ０３ｍｇ / ｍ３ꎮ ２０１２ 年 ３ 月 ７ 日实施的« 铅锌冶炼工 业污染防治技术政策» 的大气污染防治部分第四条 明确提出ꎬ鼓励采用氯化法、碘化法等先进、高效的 汞回收及烟气脱汞技术处理含汞烟气ꎮ 环保部办公 厅文件« 关于开展燃煤电厂大气汞污染控制试点工 作的通知» ( 环办[２０１１] ２ 号) 中要求在华能、大唐、 华电、国电、中电投、神华集团的 １６ 家电厂各 ２ 台机 组开展燃煤电厂大气汞污染控制试点[２－３] ꎮ
收稿日期:２０１３－１０－１８ꎻ责任编辑:孙淑君 ＤＯＩ:１０.１1３0２.1２3６2/ ｊ2.6ｉｓ/ｓjｎ.i.s１s０n０.６1－00６７6７-6２7.２7０2１.４2.0０1２4.０.0２2７.027 基金项目:国家科技部科研院所专项基金资助项目(２０１１ＥＧ１２１１８９) ꎻ国家电网公司产业化项目( ＦＴ７１－１０－０４) 作者简介:史亚微(１９８６—) ꎬ女ꎬ河北保定人ꎬ从事烟气脱汞、褐煤提质及工业污水处理方面的研究ꎮ Ｅ－ｍａｉｌ:ｓｈｉｙａｗｅｉ＠ ｓｇｅｐｒｉ������ ｓｇｃｃ������ ｃｏｍ������ ｃｎ 引用格式:史亚微ꎬ白中华ꎬ姜军清ꎬ等.中国烟气脱汞技术研究现状及发展趋势[ Ｊ] .洁净煤技术ꎬ２０１４ꎬ２０(２) :１０４－１０８.
(１.Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇｕｏｄｉａｎ Ｆｕｔｏｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００７０ꎬＣｈｉｎａꎻ２.Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００３ꎬＣｈｉｎａꎻ３.Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＮＡＲＩ Ｇｒｏｕｐ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎꎬＮａｎｊｉｎｇ ２１１１０６ꎬＣｈｉｎａꎻ ４.Ｓ.Ｙ.Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＢｅｉｊｉｎｇ １００８５５ꎬＣｈｉｎａꎻ５.Ｑｉｎｇｈａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＸｉｎｉｎｇ ８１０００８ꎬＣｈｉｎａ)
２ 国内有关汞的政策
１９８０—２００７ 年ꎬ中国火电厂煤炭消耗由 １������ ３ 亿 ｔ 增至 １５������ ３ 亿 ｔꎬ年均增长率 １５������ ８％ꎻ火电厂燃煤大 气汞排放量由 １７������ ７５ ｔ 增至 １６４ ｔꎬ年均增长率 １４％ꎬ 低于燃煤增速ꎮ １９８０—２００７ 年发电厂煤炭消耗量 趋势和大气汞排放趋势如图 １ 和图 ２ 所示ꎮ 中国对 汞污染排放和防治作出了很大努力ꎬ在汞排放控制 方法和政策上投入了大量精力ꎬ取得一定的进展ꎮ
网络出版时间：2014-03-25 13:58
网第络２０出卷版第地２址期：/kcms/doi/10.1322洁6/j.is净sn.1煤006-技6772术.2014.02.027ｅａｎ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ������ ２０ Ｎｏ������ ２ Ｍａｒｃｈ ２０１４
ＳＨＩ ＹａｗｅｉꎬＢＡＩ ＺｈｏｎｇｈｕａꎬＪＩＡＮＧ Ｊｕｎｑｉｎｇꎬｅｔ ａｌ. Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｍｅｒｃｕｒｙ ｒｅｍｏｖａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｒｏｍ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ[ Ｊ] . Ｃｌｅａｎ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ２０(２) :１０４－１０８.
１０４
史亚微等:中国烟气脱汞技术研究现状及发展趋势
煤排放到大气中的汞及其污染物非常巨大ꎮ ２００５ 年全球 大 气 汞 排 放 总 量 为 １９３０ ｔꎬ 其 中 中 国 占 ４２������ ８５％ꎬ为排放量最大的国家ꎻ印度位居第二ꎬ美国 第三[１] ꎮ 现在燃煤造成的痕量元素( 如 Ｈｇ、Ｐｂ、Ａｓ、 Ｓｅ 等) 污染问题越来越引起人们的重视ꎮ
中国烟气脱汞技术研究现状及发展趋势
史亚微１ꎬ２ ꎬ白中华２ꎬ３ ꎬ姜军清１ꎬ２ ꎬ张向洲４ ꎬ杨文辉５ ꎬ赵玉冰１ꎬ２ ꎬ穆静静１ꎬ２
(１.北京国电富通科技发展有限责任公司ꎬ北京 １０００７０ꎻ２.国网电力科学研究院ꎬ江苏 南京 ２１０００３ꎻ ３.南瑞集团节能环保分公司ꎬ江苏 南京 ２１１１０６ꎻ４.世源科技工程有限公司 北京 １００８５５ꎻ５.青海省电力设计院ꎬ青海 西宁 ８１０００８)
０ 引 言
中国能源结构主要以化石燃料为主ꎬ其中煤炭 资源又是最主要的化石能源之一ꎮ 煤炭的成分极其 复杂ꎬ除含有 Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ 和 Ｓ 等元素外ꎬ还含有 Ｈｇ、 Ａｓ、Ｓｅ、Ｐｂ 和 Ｃｄ 等对环境和人类健康危害较大的痕 量元素ꎮ 在煤炭的燃烧过程中ꎬＨｇ 以颗粒态汞、气 态二价汞( Ｈｇ２＋ ) 和单质汞( Ｈｇ０ ) 的形式排放到大气 中ꎬ并可长时间在大气中停留ꎬ造成全球汞污染ꎮ 很 久以前人类就认识到汞是一种有毒物质ꎬ１９９０ 年ꎬ 在美国发布的空气清洁法案( ＣＡＡＡ) 中ꎬ汞是排在
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ｍｅｒｃｕｒｙ ｒｅｍｏｖａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｒｏｍ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
ＳＨＩ Ｙａｗｅｉ１ꎬ２ꎬＢＡＩ Ｚｈｏｎｇｈｕａ２ꎬ３ꎬＪＩＡＮＧ Ｊｕｎｑｉｎｇ１ꎬ２ꎬＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎｇｚｈｏｕ４ꎬ ＹＡＮＧ Ｗｅｎｈｕｉ５ꎬＺＨＡＯ Ｙｕｂｉｎｇ１ꎬ２ꎬＭＵ Ｊｉｎｇｊｉｎｇ１ꎬ２
３ 现有脱汞技术
燃煤电厂是最大的人为汞排放源ꎬ对汞污染物 的控制已经成为一个新兴而前沿的领域ꎬ汞污染控 制技术主要通过 ３ 个阶段脱除汞ꎬ即燃烧前、燃烧中 和燃烧后ꎬ其中燃烧后的汞控制技术由于其脱除效 率相对较高应用较为广泛ꎮ ３������ １ 燃烧前的汞控制技术 １) 选煤法ꎮ 选煤技术是当前主要的煤炭燃烧 前控制技术ꎬ是一种最简单、成本较低的减小汞排放 的技术ꎬ其原理是根据煤粉中无机物和有机物的有 机亲和性及密度不同ꎬ去除原煤中部分汞ꎮ 选煤法 中应用较广泛的是浮选法ꎮ 浮选法就是在煤浆中加 入有机浮选剂进行浮选分离ꎮ 浮选法可以把原煤中 ２１％ ~ ３７％ 的 汞 除 去[４] ꎮ 传 统 选 煤 技 术 有 跳 汰 技 术、重介质分选技术和旋流器等ꎮ 物理选煤的脱汞 效率在 ３％ ~ ６４％ꎬ平均除汞率约为 ２１％[５] ꎮ ２)配煤、煤炭改质技术ꎮ 配煤技术主要有次烟 煤与烟煤的混合ꎬ将生物质或废物与煤混烧ꎮ 煤改 质的典型方法是 Ｋ－燃料工艺ꎬ此工艺可降低灰分 １０％ ~ ３０％、硫 １０％ ~ ３６％和汞 ２５％ ~ ７０％ꎮ ３������ ２ 燃烧中的汞控制技术 目前ꎬ国内外关于燃烧中脱汞的研究较少ꎬ主要 有以下几种技术:①煤基添加剂技术———加入卤素 化合物可使烟气中的汞氧化ꎻ②低氮燃烧技术——— 操作温度较低ꎬ增加了烟气中氧化态汞的含量ꎻ③炉 膛喷射技术———直接向炉膛喷射微量添加剂、氧化 剂、催化剂或吸附剂ꎬ提高 Ｈｇ０氧化成 Ｈｇ２＋ 的比例或 直接吸附汞ꎻ④循环流化床燃烧技术———延长了颗 粒物的炉内停留时间ꎬ致使细颗粒吸附汞的机会增 加ꎻ另外炉内温度相对较低ꎬＨｇ２＋ 含量较高ꎮ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃｈｉｎａ̓ｓ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｄｏｍｉｎａｔｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ.Ｔｈｅ ｍａｓｓｉｖｅ ｃｏａｌ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｌｏｔｓ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ.Ｔｈｅ ＳＯ２ ａｎｄ ＮＯｘ ｆｒｏｍ ｂｕｒｎｉｎｇ ｃｏａｌ ａｒｏｕｓｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎꎬｎｏｗ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ( ＨｇꎬＡｓꎬＳｅꎬＰｂ ａｎｄ Ｃｄꎬｅｔｃ.) ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｍｅｒｃｕｒｙ ａｌｓｏ ａｔｔｒａｃｔ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｎｄ ｍｅｒｃｕｒｙ ｒｅｍｏｖａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬｃｏｍｐａｒｅ ｔｈｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄꎬｐｒｏｓ￣ ｐｅｃｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｃｏａｌꎻｆｌｕｅ ｇａｓꎻｍｅｒｃｕｒｙ ｒｅｍｏｖａｌꎻｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
图 １ １９８０—２００７ 年发电厂煤炭消耗量趋势
图 ２ １９８０—２００７ 年大气汞排放趋势
２００９ 年ꎬ« 国务院办公厅转发环境保护部等部 门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知» 中将汞污染防治列为重点防治工作ꎮ ２０１０ 年 ７ 月ꎬ 召开重金属污染防治部际联席会议ꎬ 会议通过了 « 重金属污染综合防治规划 ( ２０１０—２０１５ 年) » ꎬ 决 定进一步修改后报国务院批准实施ꎮ ２０１１ 年 ２ 月 发布«重金属污染综合防治“十二五” 规划» 要求ꎬ到 ２０１５ 年ꎬ“ 重点区域” 铅、汞、铬、镉和砷等重金属污 染物的排放量比 ２００７ 年减少 １５％ꎮ ２０１１ 年 ７ 月发 布的 ＧＢ １３２２３—２０１１ « 火电厂大气污染物排 放 标
摘 要:中国能源结构以煤炭资源为主ꎬ煤炭燃烧产生大量烟气污染物ꎮ 燃煤产生的污染物 ＳＯ２ 和 ＮＯｘ早已引起人们广泛关注ꎬ现在燃煤造成的痕量元素( Ｈｇ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｐｂ 和 Ｃｄ 等) 尤其是汞也越来越受 到重视ꎮ 从中国政策和脱汞现有技术进行分析ꎬ对目前广泛研究的燃烧后脱汞技术进行阐述和对比ꎬ 并对未来脱汞技术发展趋势进行了展望ꎮ 关键词:煤炭ꎻ烟气ꎻ脱汞ꎻ趋势 中图分类号:Ｘ７０１ꎻＴＤ８４９ 文献标志码:Ａ 文章编号:１００６－６７７２(２０１４)０２－０１０４－０５
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２０１４ 年第 ２ 期
洁净煤技术
第 ２０ 卷
３������ ３ 燃烧后的汞控制技术 燃烧后脱汞的研究主要包括三方面ꎬ①通过现 有的烟气治理设备如除尘设备、脱硫装置等ꎬ对其进 行一定程度的改进或改造ꎬ从而实现脱硫脱硝除汞 一体化ꎻ②通过在尾部烟气中采用吸收剂脱汞ꎻ③利 用催化剂催化氧化含汞烟气ꎮ ３������ ３������ １ 利用现有烟气净化装置对汞的脱除 烟气中的颗粒态汞主要富集在飞灰中ꎬ因此ꎬ烟 气中以较大颗粒形式存在的固相汞可 １００％ 被电除 尘器脱除ꎬ但是大量固相汞被吸附于亚微米级颗粒 中ꎬ一般电除尘器对这部分颗粒难以捕集ꎮ 布袋除 尘器在脱除微细粉尘方面有其独特优势ꎬ能去除约 ７０％的汞[６] ꎮ 湿法烟气脱硫装置可去除烟气中大部 分溶于水的 Ｈｇ２＋ ꎬ但几乎不脱除难溶于水的 Ｈｇ０ꎻ通 过改进的湿法脱硫处理ꎬ利用催化剂如钯类、碳基类 物质使烟气中的 Ｈｇ０ 转化为 Ｈｇ２＋ ꎬ提高湿法脱硫对 汞的脱除率ꎮ 同时安装静电除尘器和湿法烟气脱硫 装置 的 系 统ꎬ 平 均 汞 脱 除 率 达 到 ５０％ ( ４％ ~ ８８％) [７] ꎮ ＳＣＲ 技术不仅可以有效控制 ＮＯｘ 排放ꎬ还 可有效促进 Ｈｇ０氧化ꎮ 陈进生[８] 等采用安大略法研 究了 ３００ ＭＷ 燃煤锅炉烟气净化设施对汞排放的影 响ꎬ发现在 ＳＣＲ 催化剂的作用下ꎬ烟气中 ８３������ ４％ 的 Ｈｇ０ 被氧化为 Ｈｇ２＋ ꎮ ３������ ３������ ２ 吸附剂注入 吸附法主要是利用多孔性固态物质的吸附作用 处理污染物ꎬ包括物理吸附和化学吸附两种方式ꎮ 吸附剂有活性炭、飞灰、钙基物质、活性焦和新型吸 附剂 ５ 种ꎮ １)活性炭ꎮ 活性炭脱汞主要有两种方式ꎬ一种 是应用较广泛的活性炭粉末喷入技术ꎬ另一种是将 烟气通过活性炭吸附床ꎮ 活性炭对汞的吸附是一个 多元化的过程ꎬ包括扩散、吸附、凝结以及化学反应 等过程ꎬ其对汞的吸附能力与烟气成分、烟气温度、 汞的种 类、 汞 的 浓 度 以 及 吸 附 剂 本 身 的 物 理 性 质 ( 颗粒粒径、孔径、表面积等) 、Ｃ / Ｈｇ 比例等因素有 关ꎮ 尽管活性炭对单质汞和氧化态汞具有较高的捕 获能力ꎬ但活性炭在吸附汞污染物的同时也吸附烟 气中其他污染物ꎬ这就要求较高的碳－汞质量比ꎬ而 活性炭成本较高限制了该技术的应用ꎮ 为进一步提 高活性炭的脱除效率ꎬ在活性炭改性方面ꎬ研究者主 要运用化学方法将活性炭中注入 Ｓ、Ｃｌ、Ｉ 等单质ꎬ以 增强活性炭的活性ꎮ ２) 飞灰ꎮ 通过飞灰吸收、吸附、化学反应以及 １０６