燃煤烟气Hg污染及其防治
烟气汞污染及控制.
烟气汞污染及控制1 前言汞是煤中最易挥发的重金属元素之一，大气中的汞可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人体的危害极大。
随着世界各国对大气中汞污染问题的日益关注，燃煤烟气中排放的汞已成为目前我国迫切需要解决的一个重大环境问题。
2003 年我国人为汞排放量为250 t，其中约有39%来源于煤的燃烧[1]。
2005 年我国电站燃煤锅炉气态汞总排放量约为147 t，固态汞排放量约为47 t，总汞排放量约占世界燃煤汞排放量的10%左右[2]。
因此如何有效地控制燃煤过程中汞的排放已经成为一个亟待解决的问题。
2 现有烟气脱汞技术与进展2.1 利用现有污染控制设备脱除烟气中的汞2.1.1 利用除尘设备除去烟气中的汞目前电厂应用的除尘设备有静电除尘器（ESP）和布袋除尘器（FF），这些除尘设备在降低颗粒物排放的同时，能够在一定程度上减少汞的污染，去除率与烟气中汞的形态、除尘器类型等因素有关。
相关研究表明，ESP 能除去烟气中小于20%的汞[3]。
其对汞的吸附和脱除效果与飞灰中碳含量、颗粒粒径以及吸附于其表面的其他元素的物化特性等因素有关。
和ESP 相比，FF 可以捕集几乎所有颗粒粒径大于0.1μm 的尘粒，所以其对烟气中汞的脱除效果更加良好。
ESP 和FF 能够有效脱除Hg(p)，但对Hg0和Hg 2的脱除率相对较低，且脱除效果易受烟气特性的影响。
因此仅仅依靠常规除尘设备来去除烟气中汞，还不能满足环境要求。
目前，基于FF 或是ESP 的吸附剂喷入技术，能够有效地提高燃煤烟气中汞的脱除效率，是一种很有应用前景的脱汞方法，它主要是利用吸附剂的吸附性能，将烟气中的汞吸附在吸附剂上，然后被下游的除尘设备去除。
基于FF 和ESP 的活性炭喷入技术去除烟气中汞有3 种方案[4]：（1）在除尘设备之前，直接向烟气中喷入活性炭；（2）在ESP 之后，对烟气进行喷淋冷却，然后喷入活性炭，用FF 收集吸附后的活性炭；（3）在空气预热器之后，对烟气进行喷淋冷却，然后在ESP 之前喷入活性炭。
燃煤汞污染排放及其控制技术
ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｗｅ ｎ Ｘｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｙ ｉ ｎ ｃ ｏ ａ ｌ － ｆ ｉ ｒ ｅ ｄ ｆ ｌ ｕ ｅ ｇａ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｓ ｉ ｎ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ， ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃｌ ｅ
即目 前运行的烟气净化装置 ， 活性炭喷入与结合添加剂的湿法脱硫装置是适合我国国情的烟气汞控制技术，
其 应 用前 景非常广 阔。 关 键词 ：煤燃烧 ； 脱汞 ； 活性 炭 ； 卤化 ； 湿 法脱 硫 装置
Ｔｈ ｅ Ｃｏ ａ Ｉ Ｃｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｙ Ｐｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
呼 吸 吸人 、 皮 肤 吸 附或 食 物 摄入 方 式 进入 生物 体 ； 并且 汞 的污染 具有 地方 性 、 区域 性和全 球 性 。
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ｔ ｄ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ａ ｄｄ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｄｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｕ ｅ ｇ ａ ｓ ｍｅｒ ｃ ｕ ｒ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｏ ｕ ｒ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｒ ｙ ， ｗｈ ｏ ｓ ｅ ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂是重要的电力能源供应者，同时也是环境污染的重要来源。
其中，汞污染问题备受关注。
汞是一种有害物质，可以导致神经系统损伤等健康问题，对环境也有一定的破坏作用。
为了保护环境和人类健康，需要对燃煤电厂排放的汞进行治理。
本文将探讨燃煤电厂烟气脱汞技术以及适用性。
烟气脱汞技术主要分为几种，包括活性炭吸附、催化氧化、湿法脱硫脱汞等。
目前来看，湿法脱汞技术应用较广泛。
湿法脱汞有两种方法：一种是低氯化物水洗法（ACI），另一种是氧化吸附法（OFA）。
ACI法是指在脱硫的同时，利用水洗把烟气中的汞溶解在水中。
OFA法利用溴化物或碘化物对汞进行氧化转化，然后将氧化后的汞使用活性炭进行吸附。
两种方法各有优缺点，需要根据实际情况选择。
燃煤电厂烟气脱汞技术适用性与燃煤种类、烟气性质、排放水平等有关。
直接燃烧燃煤时，汞在烟气中以元素形式存在，而不是化合物形式。
硫氧化亚氮等污染物会影响汞的脱除效率。
不同燃煤种类汞含量也不同，需要根据具体情况进行不同的处理。
此外，排放水平也是决定脱汞技术适用性的重要因素。
在国内，对燃煤电厂汞的排放标准比较严格，要求各电厂安装汞脱除设备。
因此，燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性比较广泛。
总的来说，燃煤电厂的汞污染治理是一种以技术手段为主的治理方式。
根据不同的燃煤种类和排放水平，选择合适的脱汞技术能够有效地降低汞的排放量，保护环境和人类健康。
燃煤电厂烟气中汞的控制技术
大气中汞的来源1 主要来源大气中主要汞污染源为燃煤电厂、水泥厂以及有关矿物材料的开采和加工。
甲基汞同时可从城市废物充填和污水处理厂直接排出。
燃煤电厂是汞向大气排入的最主要来源。
上海市对空气中细粒径颗粒态汞的分析表明，大气中汞的颗粒物来源燃煤约占80％左右。
2 燃煤电厂生产过程汞的迁移转化电厂燃煤中的汞经燃烧通过烟气、飞灰和灰渣以及冲灰水的排放进入大气、土壤和水体。
由于汞具有挥发性，电厂用煤在粉碎过程中已有部分挥发。
煤粉进入炉内，随着温度升高，挥发出的气态汞随着烟气排放。
烟气进入除尘设备后，部分汞被灰颗粒吸附随同残留在灰渣中的汞一块被排入灰场。
进入大气的汞通过干湿沉降进入土壤和水体。
灰渣和冲灰水中的汞进入环境后，其中零价汞比重大，不易溶于水，在靠近排放口处沉淀下来。
二价汞离子在迁移过程中，被底泥和悬浮物中颗粒吸附，渐渐沉降下来。
其它形态的汞在水或沉降物中也可以转化成二价汞。
二价汞在微生物作用下，生成毒性更大的甲基汞和二甲基汞。
火电厂灰场的粉煤灰也会对土壤和地下水造成影响。
汞的危害汞是有剧毒性的微量元素，它具有挥发性和累积性。
汞在空气中传输扩散，最后沉降到水和土壤中，从而对环境和人体健康构成极大隐患。
大气中汞的浓度往往较低，一般不为人们所重视。
如果汞直接或通过大气沉降进入水体，它将以毒性更大的形态－甲基汞在鱼和动物组织中累积。
甲基汞和二甲基汞也可富集于藻类、鱼类和其它水生生物中。
生物累积导致处在食物链顶端的食肉动物体内的汞浓度数千倍甚至数百万倍于水中的汞浓度，从而在整个食物链中富集。
人体汞接触主要通过食用被污染的鱼。
高水平的汞接触将对人的神经系统和生长发育产生影响。
根据汞的接触剂量，它的健康影响依次是：感觉和认知能力的轻微损失、颤抖、不能行走、抽搐和死亡。
长期吃大量从同一汞污染区域捕获的鱼的人汞中毒的风险最大。
尤其对于育龄妇女风险更大，因为胎儿的神经系统对汞更敏感，比成人更容易受到汞的危害。
燃煤汞的形态锅炉燃烧过程中，煤中汞受热挥发以汞蒸汽的形式存在于烟气中，在炉内高温条件下，几乎所有煤中的汞（包括无机汞和有机汞）转变成元素汞并以气态形式停留于烟气中。
燃煤电厂汞污染及控制
➢大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼，以及生产工 艺涉汞行业（电池、荧光灯、温度计和PVC等生产工艺）。 ➢2009年我国煤炭消费超过30亿吨，其中50%用于电厂。考虑到我国对 电力需求的高速增长在未来一段时间内还将继续，电厂燃煤总量也将保 持高速增长趋势。同时，电厂是集中排放，较其他排放源更易于控制， 燃煤电厂的控制能在很大程度上实现中国汞排放总量的消减。
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二、全球大气汞污染形势和控制现状
2.1 全球汞污染——汞污染具有全球性
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二、全球大气汞污染形势和控制现状
2.1 全球汞污染——利用模型估算全球汞循环
工业革命后人为 活动增加了大气 中250%的汞， 地表水中25%的 汞，深海洋中 11%的汞。
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（ Sunderlan and Mason，2007）
二、全球大气汞污染形势和控制现状
2.1 全球汞污染——全球自然和人为大气汞排放量
➢总排放量为 7710吨 ➢自然源大气 汞排放量为 5207吨，其中 海洋排放2682 吨。 ➢人为源排放 量为2503吨， 其中燃煤燃油 排放1422吨。
编辑ppt （Nicola Pirrone, Sergio Cinnirella, Xinbin Feng, et al,2008） 8
年份
其他有色金属冶炼 锌冶炼 其他燃煤 燃煤电厂 电池/荧光灯生产 水泥生产 汞冶炼 其他
（ye wu, shuxiao wang, David G. Streets, et al., Environ. Sci. Technol., 2006, 40 (17), 5312-5318）
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燃煤电厂烟气的汞脱除及减排处理
燃煤电厂烟气的汞脱除及减排处理作者：赵宏来源：《电子世界》2014年第24期【摘要】源自燃煤电厂的汞和气体污染物的排放对我们生产的环境造成很大的影响，因此对于燃煤燃气中所产生的贡好有害气体已经受到全世界的广泛关注，采取促使对电厂燃煤过程中控制其排放物是实现燃煤中汞减排的一种有效手段。
【关键词】燃煤烟气;汞脱除技术;多污染物控制技术Abstract：the pollutant emissions of mercury from coal-fired power plants and gas production environment have a big impact for us，so for gong good harmful gas produced by coal gas in has received extensive attention of the world，take prompt to control its emissions in the process of burning coal is a kind of effective mercury emission during the coal measures.Key words：coal-fired flue gas;Mercury removal technologies;More pollutants control technology煤是一种一次性能源，此能源主要用于燃烧，而煤燃烧后的产物将对对人们生存的环境造成严重的破坏。
煤燃烧后的烟气中除了会生产SO2、CO2、NOX等污染气体外，还会产生各种形态的汞。
汞是一种有毒的重金属，在大气中以气态、颗粒状态存在的汞能够通过呼吸作用进入到人们的体内，或者是通过食物链被人们消化吸收，无论是哪种方式都会对人们的身体造成很大的伤害。
相关报道数据显示，燃煤过程中所产生的汞占大气环境中汞含量的31%，今儿对生态患者造成严重的污染，已经成为现代社会面临的一个重要环境问题。
试论燃煤锅炉烟气汞污染控制技术
煤燃料是汞污染的主要来源，汞及其化合物是主要污染物之一，是环境污染控制的重要内容。
自工业革命以来，世界各国尤其是西方国家大量消耗能源资源来实现经济增长，造成了大气中大量污染物的产生，进一步降低了大气质量，不仅对人们的日常生活造成一定的影响，而且也严重破坏了自然生态系统。
目前，对汞排放控制的研究已经成为世界各国研究的热点，汞具有累积性、剧毒性以及持久性等特点，虽然汞的浓度比较低，但是我国每年燃煤量巨大，汞污染问题不容忽视。
1汞的排放形态与特性不同形态汞得化学性质与物理性质有很大的差异。
燃烧之后扩散到空气中的汞有三种形态:单质汞、颗粒汞与气态氧化汞[1]。
在燃烧烟气中，单质汞大约是20%，气态氧化汞大约是50%。
单质汞是汞的主要形式，它具有较低的水溶性与较高的挥发性，在大气中很容易通过长时间当然传输形成全球性的汞污染[2]。
其含量超过环境本身的承载能力，大气质量不断恶化，致使人们的生活、工作、健康以及生态环境等多方面都受到严重的影响与破坏的现象。
由于人类不合理的生产活动对城市大气环境造成一定的破坏，从而影响着整个生物系统，包括对人类、植物与动物的生存空间都造成了很大的危害。
2燃煤锅炉烟气脱汞技术在环保要求不断提高的时代背景下，用于除尘与烟气脱硫脱硝的各种控制设备被广泛的应用，这为烟气脱汞提供更广阔的发展空间。
我国作为人口发展大国，城市环境的质量直接关系人们的身体健康，同时对我国的稳定与长久发展也有一定的影响。
目前，在城市大气污染对人们的身体健康与生态环境都造成了很大的负面影响。
2.1烟气脱硫装置脱汞脱硫装置可以达到一定的除汞目的，烟气中的气态氧化汞化合物可以溶于水。
研究表明湿法脱硫设备可以将烟气中11%～60%的气态氧化汞去除，但是对于不能溶于水的单质汞这种设施并不显著明的是。
自工业革命以来，世界各国尤其是西方国家大量消耗能源资源来实现经济增长，国家只重视社会经济的发展状况，忽视了社会发展对环境造成的破坏。
关于燃煤电厂汞排放及其控制技术的探究
关于燃煤电厂汞排放及其控制技术的探究摘要：介绍了燃煤汞排放的现状、汞排放引起的危害及现行控制标准。
结合目前对汞排放控制的最新技术，提出了改善燃煤汞排放的建议。
关键词：汞排放；燃煤烟气；除汞技术0 引言燃煤电厂中 Hg 等痕量元素虽然排放浓度并不高，但是由于痕量元素本身的累积效应以及高毒性，它们也成为污染物控制的主要对象。
我国先后 4 次颁布实施有关燃煤电厂大气污染物的排放标准，标准中均没有设置汞的排放限值，在新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223 －2011）中增加汞的排放指标。
经研究美国、欧盟和德国的火电厂排放标准，确定我国火电厂汞及其化合物排放浓度限值为 0． 03mg/m 3（自 2015 年 1 月 1 日起实施）。
随着环保排放标准的日益严格，汞污染防治工作已被纳入电力企业“十二五” 规划，《重金属污染综合防治“十二五” 规划》和《“十二五” 重点区域大气污染联防联控规划》都对燃煤电厂大气汞排放控制工作做了安排。
目前汞排放控制对策、燃煤电厂汞形态分布、排放机理及控制技术的研究被提上了议程。
1 汞排放的危害随着高效电除尘器、烟气脱硫、烟气脱硝、高烟囱排放等污染控制技术的采用，烟尘、SO 2 和NO x 的污染已得到有效的控制，燃煤电厂汞污染问题逐渐显现。
由于汞在 36℃就开始蒸发，温度越高，蒸发越快。
汞蒸气可以随着大气环流迁移到很远的地方，随着燃煤烟气的排放，这些汞被扩散到空气中，溶解于水中，由于汞比重大，往往沉积于河底。
在甲基维生素 B12 存在下，经过厌氧细菌的作用，沉积于河底的汞离子形成了甲基汞和二甲基汞，甲基汞能积聚在水生生物中，参加食物链，使汞在鱼体内富集浓缩，达到极高浓度，最高可达20 万倍! 甲基汞进入人体后主要侵害神经系统，尤其是中枢神经系统。
数据表明，2010 年 1 ～11 月份用于发电的煤就达 10．05 亿t。
如按照国外燃煤中汞的平均含量0．2 mg/kg 计算，燃煤中含汞量达201 t。
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---吸附法现状 浓度低 5-10ug/Nm3 处理价格高、吸附机理有待进一步研究
4
3/3汞形态及控制
2.1 汞的特性及形态
2.2 国内外现有烟气脱汞方法 2.3 国内外吸附脱汞处理技术现状 2.4 蒙脱石吸附剂及其吸附烟气中汞的现状 2.5 小结
5
悬浮物
2.1 汞的特性及形态 室温下唯一的液态金属 挥发性 粪大肠 毒性 Hg0 MHg 菌落 Gas: Hg2+ Hg+ Hg0 pHg 全球循环、各种形态存在寿命 烟气中形态： 煤中赋存形态/形态转化
---除尘器上/下游
机理情况 吸附剂情况
粪大肠 菌落
悬浮物
---传质、吸附容量、表面性质、物/化吸附、再释放
---活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、 其他（污泥、沸石、膨润土、蒙脱石等）
9
2.4 粘土吸附剂及其吸附烟气中汞的现状
粘土结构 ---具有层状结构的硅铝酸盐矿物 悬浮物 粘土性质
---胀缩性大、电荷数量大和离子交换性、 吸附性胶体特性、稳定性
natural releases
Land
runoff and leaching
Surface water, sediments
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燃煤烟气汞污染及控制
内容
1、基本情况 2、汞排放现状 3、汞形态及控制方法
2
1/3基本情况
基本情况---
a汞
---危害巨大、排量大 Hg0、MHg、水俣病 / 06-2480t ---最大人为汞源之一 / 用量大 33%USA / 储量70%、2020年33.7%
---没有商业化技术、吸附非常有潜力 高效吸附剂、吸附机理
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工业生产 130.6 174.1 16.9 61.3 13.8 23.6 24.4 7 7.5 1.7 其他 / / / 32.6 0.1 25.2 21.7 / / /
22
1590.7
1050.2
460.9
79.6
工业革命之前
Air
local deposition deposition from global pool readmission from water
b燃煤
c控制
3
2/3汞排放现状
课题意义 ---世界汞排放现状 1995 2000 1995-2000 仍在增加: 1995-2317 / 02-2190 / 06-2480 / 50-2390:4860 10大排放户
---中国现状 煤炭提供一次能源 燃煤大气排汞
目前75% 15年62.6% 50年>50% 03年257t / 04年估计750t
213.8
200
219.5 161.6
257
95-03年电力燃煤排汞年增长率达5.9%。 主要集中在贵州、吉林、陕西、湖北、辽宁和 重庆等地。
18
硅氧四面体 铝氧八面体
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19
蒙脱石片层结构
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20Biblioteka 返回212000年排放情况
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 国家 中国 南非 印度 日本 澳洲 美国 俄罗斯 哈萨克斯坦 朝鲜 沙特阿拉伯 总量 604.7 256.7 149.9 143.5 123.5 109.2 72.6 43.9 46 40.7 分项 固定燃烧 474.1 82.6 133 49.6 109.6 60.4 26.5 36.9 38.5 39
汞来源2902t
236 310 化石燃料 小型金矿 废物处置 非金属冶炼 水泥生产
187 400
1422
13
日常使用Hg的地方
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14
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17
中国燃煤大气排放汞
中国燃煤大气排放汞（大部分自己估计） 1000 800 600 772
返回
750 最小值 最大值
t
400 200 0 1995 1999 2000 年份 2003 2004
6
悬浮物
煤-烟气中 汞形态转化
7
2.2 国内外现有烟气脱汞方法
燃烧前 ---选择性开采、洗煤和热处理 粪大肠 悬浮物 菌落 燃烧中 ---低NOx燃烧器、CFB燃烧 燃烧后 ---吸附法、现有脱硫、脱硝装置、其他（电催 化、光催化、煤粗磨、添加剂）
烟气处理流程
8
2.3 国内外吸附脱汞处理技术现状 喷射形式
natural releases
Land
runoff and leaching
Surface water, sediments
23
工业革命以后
Air
local deposition deposition from global pool readmission from water
man-caused releases
改性方法
---活化改性、无机/有机改性、交联法
10
2.5 小结
汞危害-单质、甲基汞 汞来源-燃煤、垃圾焚烧、氯碱工业等等 悬浮物 汞形态-影响因素多 汞控制-方法、不成熟
11
2009年6月书籍数据(初始来源没有找到)
人为源2902t/a 自然源5207t/a 吸入1.2~8.5mg/m3汞蒸气急性汞中毒， 致死剂量Hg(NO3)2 0.05~0.25g