燃煤汞污染综述
燃煤汞危害及控制

排入大气中汞的危害•进入水体的汞经甲基化后,易于累积在鱼类和食鱼动物为主的食物链中•进入人体的汞危害人的神经系统,造成反应迟钝,严重时产生抽筋、震颤•孕妇、胎儿、婴儿最易受到伤害汞的来源•每年大约有5000吨汞进入大气,主要来源于–自然界–人为来源•汞矿和其他金属的冶炼•氯碱工业•电器工业•矿物燃料的燃烧1990年全球几个主要大气汞污染源地理位置分布Hg(p)Hg(II) Hg0标准差0.06燃煤汞排放特点几种主要的人为燃烧汞排放源中亿千瓦,到2020以上仍是常规的燃煤蒸汽中国燃煤汞排放,占各行业汞排)燃煤汞控制研究现状•国内研究现状–处于起步阶段,集中在测量、析出和控制机理的研究•国外研究现状–美国研究最多,走在前列–控制技术处于电站试验阶段–煤中汞的成因和赋存形态–煤中汞和烟气中汞的测量方法–煤燃烧过程中汞的形态转化规律和机理–烟气中汞的排放控制机理及方法–燃煤锅炉对周边环境汞污染情况和模型¾通过洗涤或吸附脱除¾通过吸附或转化脱除¾通过颗粒控制脱除¾通过洗煤过程脱除燃煤汞控制技术现状•洗选煤过程脱汞•烟气净化技术–通过吸附方法脱除•活性碳•其他吸附剂,如飞灰、钙基吸附剂–通过洗涤溶解方法脱除•湿法脱硫装置•新型脱汞技术•燃煤汞排放测量及控制技术•煤裂解或燃烧条件下汞的析出规律•燃煤烟气成分对汞形态分布影响•循环流化床锅炉汞排放及控制•活性炭吸附烟气中气态汞及吸附剂改性•燃煤电站锅炉汞控制技术浙江大学在燃烧过程汞排放控制方面研究工作谢谢!。
全球汞的生物地球化学循环:综述

期末论文翻译题目:全球汞的生物地球化学循环:综述全球汞的生物地球化学循环:综述摘要:汞污染造成全球人类健康问题和环境风险。
尽管在环境中本身就存在汞,但是由于人类活动使陆地、大气和海洋中循环的汞量增加了 3 到 5 倍。
汞以单质状态排入大气,在被氧化沉积入生态系统之前,汞要经历全球性运移。
在水体中,汞可以转变为甲基汞,一种强有力的神经毒素。
人类和野生动动物将暴露于甲基汞,当它在食物链上生物积累时。
在汞进入深海沉积物之前,它将的在大气、海洋和地面系统持续循环几百年到几千年。
汞的全球生物地球化学循环不确定的方面,包括在大气、陆地大气和海洋大气循环的氧化过程和在海洋中的甲基化过程。
国家和国际政策已经解决了汞的直接排放问题,但是进一步努力减少风险,面临众多政策和技术上的挑战。
关键词:生态动力学健康陆地大气相互作用污染目录1、引言 (4)2、健康的关注和相关政策的努力 (5)3、全球汞预算 (7)4、排放 (8)4. 1 工业化前的排放 (8)4. 2 人为排放 (9)5、大气过程 (10)5. 1. 分配及大气化学 (10)5. 2. 上沉积的约束 (12)6、陆地循环 (13)6. 1 及时回收 (13)6. 2 进入植物和土壤 (13)6. 3 陆地排放 (14)7、水循环 (14)7. 1. 淡水系统 (15)7. 2 海洋系统 (16)8、与政策相关的不确定性和研究需要 (17)要点总结 (18)未来的问题 (19)公开声明 (19)感谢 (19)图表 (20)引言汞自然地存在于地球上的生物地球化学系统,但是几个世纪的人类活动,如采矿和化石燃料的燃烧,正在使越来越多的元素进入大气、海洋和陆地系统(1)。
汞是一个全球性的环境问题:它甲基汞的形态是意思有效的神经毒素,影响着人类和野生动植物的发展和健康(2)。
这篇综述调查了汞的全球生物地球化学循环的知识现状,通过汞的形态变化和在环境之间的循环,重点关注了汞元素的生物地球化学循环和其过程。
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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燃煤电厂汞排放控制技术介绍

燃煤电厂汞排放控制技术简介摘要:本文浅要分析了汞在燃煤中旳赋存形态及其排放特性,并根据影响汞清除率旳重要原因,简要简介了目前某些汞排放控制技术。
关键词:赋存形态清除率洗煤活性炭序言汞是目前重要旳全球性污染物之一,在大气中停留时间长、毒性大,并且具有生物累积作用,对人群健康构成很大威胁。
全球每年排放到大气中旳汞总量约为5000吨,而燃煤过程中汞排放占相称大旳比重。
根据美国环境保护署(EPA)1997年给美国国会旳汞研究汇报显示,燃煤电厂是最大旳汞排放污染源。
与燃油相比,燃煤产生旳汞排放要高出10倍到100倍。
因此燃煤电厂对于汞污染物旳排放控制刻不容缓。
一、汞在燃煤中旳赋存形态及其排放特性要控制燃煤电厂汞排放,就必须先理解汞在燃煤中旳存在形态及其特性,以便对症下药。
煤中大部分汞是以固溶物形式存在于黄铁矿中,以硫化物结合态、有机物结合态和残渣态存在,也也许有部分微细旳独立汞矿物分布在黄铁矿和有机物组分中。
汞是煤中较易挥发旳痕量元素之一。
煤粉通过燃烧,其中旳汞重要分为两部分:一部分伴伴随灰渣旳形成,直接存留于灰渣和飞灰中;另一部分在火焰温度下伴随煤中黄铁矿(Fes:)和朱砂(HgS)等含汞物质旳分解,以单质形态释放到烟气中。
,由于炉内高温,单质汞是煤粉中旳汞在火焰温度下存在旳重要形式。
当烟气流出炉膛,流经换热面,烟气温度逐渐减少时,一部分旳气相单质汞会被飞灰通过物理吸附、化学吸附和化学反应等途径吸取,从而转化为以颗粒态存在旳汞№(P),这一部分包括HgC12、HgO、HgSO4和HgS等。
一部分旳气相单质汞在烟气温度减少到一定范围时,会被烟气中旳含氯物质氧化而生成气相氯化汞(HgC12)。
目前学术界认为烟气中气态二价态汞多数为HgCl2(g)。
最终尚有一部分气相单质汞仍保持不变,随烟气排出。
研究表明,在空气污染控制器旳上游烟气中旳气相汞中Hg2+占50 ~80%,单质汞Hg0占20 ~50%。
二、影响汞清除率旳重要原因燃煤烟气中旳汞重要有三种形态:二价汞(Hg2+)、单质汞(Hg0)、颗粒汞(Hg P)。
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。
燃煤烟气中汞脱除的论述

1.燃煤烟气中汞的形态及分布自然界中汞有二种价态,元素汞Hg0、一价汞Hg+和二价汞Hg2+。
元素汞Hg0易挥发,且难溶于水,是大气环境中相对比较稳定的形态,在大气中的平均停留时间长达半年至2年,可以在大气中被长距离地输运而形成大范围的汞污染。
燃烧过程中扩散进入大气的汞有两种形式:气态Hg0和Hg2+(g)二价汞化合物。
单质汞是环境大气中水的主要形式,挥发性较高、水溶性较低,在大气中的平均停留时间长达半年至两年,极易在大气中通过远距离大气运输形成广泛的水污染,是最难控制的形态之一。
二价汞无机化合物比较稳定,许多种类较易溶于水,在大气中仅停留几天或更短时间,在释放点附近沉积。
1燃烧过程中扩散进入大气的汞有两种形式:气态Hg0和Hg2+(g)二价汞化合物。
单质汞是环境大气中水的主要形式,挥发性较高、水溶性较低,在大气中的平均停留时间长达半年至两年,极易在大气中通过远距离大气运输形成广泛的水污染,是最难控制的形态之一。
二价汞无机化合物比较稳定,许多种类较易溶于水,在大气中仅停留几天或更短时间,在释放点附近沉积。
2张军营3等对煤燃烧过程中易挥发微量重金属元素的行为进行了研究,层燃实验中,Hg在150℃挥发率己达50.25%。
到815℃,Hg已经几乎全部释放。
所以,当煤粉进入燃烧设备后,在炉膛内高于800℃的高温燃烧区,煤中的汞几乎全部转变为元素汞并停留在烟气中。
4Equilibrium5预测在燃烧区后部(260~900℃),部分汞被氧化为气相HgCl2。
其他测试数据也表明随反应条件不同时,有10%-80%的气相汞被氧化形成HgCl2,在温度低于400~500℃时汞的氧化反应停止进行。
EPA在84个燃煤电站(燃用不同煤种和配备各种烟气洁洁装置)的测试结果表明:约40%的汞迁移到飞灰中被颗粒控制装置捕捉或存在于湿法洗涤装置的残留浆液中,60%的汞则随烟气排入大气。
6人们通过推导模型来研究不同烟气组分时温度对汞形态的影响。
燃煤电厂中汞的排放与控制的研究

燃煤电厂中汞的排放与控制的研究摘要:本文对煤中微量元素汞的含量以及燃煤烟气中汞的排放情况进行了论述,综述了重金属汞在煤中的存在形态及在燃煤电站中的转化过程,并重点介绍了燃煤烟气中重金属汞的控制方法的最新研究进展,分析了燃煤电厂在汞的控制方面存在的主要问题,并结合我国国情提出了相关建议。
关键词:燃煤电厂;烟气;汞;排放;控制Keywords: coal-fired power plant; flue gas; mercury; emission; control0引言汞对已知的任何生物没有作用,人们很久以前就认识到汞是一种有毒的物质,且属于毒性最强的元素之一。
汞污染对生态环境的影响虽然比较缓慢,但进入生态环境的汞会产生长期的危害,特别是有机汞污染环境后,对人类造成严重威胁。
自然界中汞有三种价态,零阶汞Hg0,一价汞Hg+和二价汞Hg2+。
零阶汞易挥发,且难溶于水,是大气环境中相对比较稳定的形态,在大气中的停留时间很长,平均可达1年左右,可以在大气中被长距离地输运而形成大范围的汞污染。
造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为两方面。
从局部污染来看:人为来源是相当重要的。
以美国为例[1],美国每年汞的排放量占全世界向大气排放汞总量的3%,大约150t左右,其中占33%、份额最大的当属燃煤电站,约50t,垃圾焚烧炉年排放汞量约占20%,医疗垃圾焚烧约占10%。
对于燃煤过程,汞主要是以气态形式排放。
汞的电离势高,高电离势决定了汞易变为原子的特性,因而汞易迁移,难富集,利用一般的污染物控制装置无法有效捕捉而排入大气。
由于全球煤炭消耗量巨大,汞经由燃煤过程的迁移、转化已成为它在生物圈内循环的一个重要途径。
本文在参阅大量文献的基础上,从煤中汞的存在形态谈起,论述了燃煤电站中汞的形态转化过程,简要论述目前学术界对燃煤电站中汞的排放形式及其控制方法,并对该领域的研究提出了一些看法。
1 煤中汞的含量及燃煤烟气中汞的排放情况1.1 煤中汞的含量我国是一个燃煤大国,能源消耗主要以煤炭为主,因而由燃煤造成的汞污染问题也相当严重。
燃煤火力发电厂烟气汞排放问题与建议研究

燃煤火力发电厂烟气汞排放问题与建议研究摘要:汞是一种有毒重金属,在大气和水体中的积累可能对生态系统和人类健康造成潜在风险。
为解决燃煤火力发电厂烟气汞排放问题,必须寻求科学高效的方法,减少汞的排放,保护环境和生态健康。
在燃煤火力发电厂烟气汞排放的解决方案中,汞捕集技术是一种重要的方法。
通过在燃烧过程中采用汞捕集剂,可以有效地将烟气中的汞元素捕获,并将其固定在固体颗粒上,防止其进入大气和水体。
这一方法可以降低燃煤火力发电厂烟气中的汞含量,减少对环境的污染,同时也为后续的汞排放控制提供了有效的途径。
关键词:燃煤;火力发电厂;烟气汞;排放问题;控制建议引言燃煤火力发电是全球主要的电力供应方式之一,燃煤火力发电厂在燃烧过程中会释放大量的烟气污染物,其中包括对环境和健康产生潜在威胁的重金属汞。
烟气中的汞排放不仅对大气造成污染,还可能经由沉降进入水体,造成水生生物中的富集,形成生态链传递,引发环境风险。
在此背景下,燃煤火力发电厂烟气汞排放控制技术的研究和应用显得尤为重要。
1燃煤火力发电厂烟气汞排放概述燃煤火力发电厂烟气中含有大量的汞元素,其排放对环境和人类健康造成严重威胁。
烟气中的汞会被释放到大气中,随着大气传播并最终沉降到地表水体,汞进入水体后会转化为有机汞,累积在水生生物体内,形成食物链传递,引发生态风险。
同时,烟气中的汞排放还可能被人体吸入,导致神经系统和免疫系统等严重损害,威胁公众健康。
为了控制燃煤火力发电厂烟气中的汞排放,烟气汞排放控制显得尤为重要。
采取有效的汞排放控制措施可以减少大气中汞的含量,减缓汞在生态系统中的传播和积累,降低对环境和生态的不良影响。
此外,烟气汞排放控制还能够降低人体接触汞的风险,保护公众的健康。
燃煤火力发电厂烟气汞排放控制涉及多种技术手段。
例如,在燃烧过程中通过调整燃烧条件和采用先进的燃烧技术,可以降低汞的生成量;利用脱硫除尘系统可以捕集烟气中的汞颗粒,减少排放量;而通过使用活性炭等吸附材料可以捕集烟气中的汞蒸气。
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燃煤汞污染现状及其控制专业:环境科学姓名:张宏祥学号:X111140062014年5月23日导言汞是具有巨毒性、持久性、易迁移性、高度生物蓄积性的化学物质,可通过呼吸、皮肤接触、饮食、母婴遗传等方式进入人体,对人体健康造成危害。
世界高度关注汞污染问题,汞被认为是全球性循环元素,减少因燃煤向大气排放汞是人类的共同任务。
中国一次性能源以煤炭为主,燃煤汞排放是主要的人为大气汞排放源。
2010 年我国原煤消耗 31.8 亿 t,是 2000 年的2.41倍,其中电煤消耗18亿t。
煤炭利用过程中,会有大量的汞被释放到大气中。
因此,研究燃煤电厂汞污染问题显得十分重要。
一、国内外发展情况2000 年 12 月,美国 EPA 宣布开始控制燃煤电厂锅炉烟气中汞的排放。
2005 年 3 月,美国 EPA 颁布了汞排放控制标准,成为世界上首个针对燃煤电站汞排放实施限制标准的国家。
联合国环境规划署(UNEP)专门制定了一系列工作日程来控制汞污染,2010 年 6 月,政府间谈判委员会第一次会议(INC1)在瑞典斯德哥尔摩召开,拟定了一项具有全球法律约束力的汞问题文书,来自包括中国在内的 140 多个国家、政府间组织和国际组织的 400 多名代表出席了本次会议。
中国的汞排放量已经世界第一,UNEP 的报告草案中,2005年中国汞排放量为 825.2t,占全球总排放量的42.85%;印度汞排放量为171.9t,占全球总排放量的 8.93%;美国汞排放量为118.4t,占全球总排放量的6.15%。
我国电力和热力行业化石燃料燃煤排放汞 387.4t,美国排放 62.8 t。
目前我国相关政府部门及行业尚未正式对外发布过燃煤电厂汞排放的数据,专业学者的相关研究也都是估算的数据。
根据中国电力企业联合会与清华大学共同承担的联合国环境规划署《中国燃煤电厂大气汞排放》项目,2008 年中国燃煤电厂大气汞排放量比 2005 年降低 10%左右,主要是因为脱硫机组占煤电机组的比例由 2005 年的 14%快速提高至 2008 年的 60%,而脱硫机组装置对汞有协同去除的作用。
国内基于现场实测的燃煤电厂汞排放资料还很少,对燃煤电厂汞排放的研究主要还是以实验室数据为王圣等首次基于现场实测的要求,选取我国 6 个代表性的燃煤电厂作为研究对象,依据现场实测数据计算分析其汞排放特性,并得出燃煤电厂汞脱除率和汞平均排放因子,通过拟合得到燃煤电厂汞排放因子和机组装机容量、发电负荷、环保设备运行等参数的函数关系。
汞污染防治工作被纳入电力企业“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。
国家环境保护部正在组织开展“燃煤电厂大气污染控制试点工作”,汞排放监测试点工作已经开始进行。
2011 年 9 月 21 日,我国环保部发布了新修订的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)提出了汞及其化合物的控制指标,规定燃煤发电锅炉的汞及其化合物排放限值为 0.03mg/m3。
二、燃煤电厂汞污染控制技术(1)燃烧前脱汞燃烧前脱汞属于对源的控制,大大减少了汞进入燃烧过程的量,主要包括洗煤和热解技术。
洗煤技术是一种简单而低成本的降低汞排放的方法,采用先进的物理化学洗煤技术,汞的脱除率可达 64.5%。
目前,发达国家的原煤入洗率已经达 40%~100%,而我国只有 22%,因此,我国应尽快提高原煤入洗率。
热解法脱汞则是利用汞的高挥发性,在不损失碳素的温度条件下,使烟煤温和热解把汞挥发出来。
比较这两种工艺,洗煤脱汞工艺相对成熟,热解脱汞工艺尚处于实验室研究阶段,有待进一步研究。
(2)燃烧中脱汞关于燃烧中脱汞技术的研究很少,但针对其他污染物采用的一些燃烧控制技术对汞的脱除具有积极的作用。
主要方法包括:流化床燃烧、低氮燃烧和炉膛喷入吸附剂法。
流化床燃烧有较长的炉内停留时间,使得微颗粒吸附汞的机会增加,更有利于气态汞的沉降。
另外,流化床燃烧操作温度相对较低,导致氧化态汞含量增加,又抑制了氧化态汞重新转化成 Hg0,在后续净化设备中更易被去除。
低氮燃烧法同样是由于其操作温度较低,增加了烟气中氧化态汞的含量。
炉膛喷入吸附剂法则是针对 Hg2+容易被吸附去除的机理,不同气体和碳以不同比例存在时对汞的去除率的影响,研制某种催化剂,促使 Hg0氧化成 Hg2+,从而控制汞污染。
(3)燃烧后脱汞(烟气脱汞)是电厂汞污染控制技术的研究重点,主要包括两方面:一是脱汞吸收剂的开发;二是对现有污染控制设备进行一定程度的改进,使其具有脱汞性能,实现脱硫脱硝脱汞一体化。
高效经济的吸附剂研制是吸附脱汞的重要研究内容,这些吸附剂包括碳基类吸附剂(活性炭及改性活性炭、飞灰、活性炭纤维等)、钙基类吸附剂(CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaSO4·2H2O 等)、矿物类吸附剂(沸石、蛭石、高岭土、膨润土、硅土等)、金属类吸附剂(Fe2O3/TiO2、V2O5/TiO2等金属氧化物吸附剂、Pd、Pt、Au 等贵重金属材料)以及一些新型吸附剂。
三、国内外有关汞控制技术的研究现状及分析燃煤电站汞排放控制研究范围包括: 烟气组分中汞的形态分布与转化、燃煤过程及烟气中汞的单相和多相反应机理、汞形态的测量、烟气中汞的脱除技术等。
对于燃煤烟气汞的排放控制, 研究者们提出了各种各样的控制方法, 包括以活性炭吸附为代表的吸附法, 利用现有脱硫装置或除尘装置的除汞法, 电晕放电等离子体法、电催化氧化联合处理法等。
利用现有脱硫或除尘装置除汞, 投入资金最小,但脱汞效率不高。
为了提高脱汞效率, 又充分利用这些设备, 一种经济有效的方法是与吸附法结合。
研究表明, 很多物质能吸附烟气中的汞, 如活性炭、含有未燃尽碳的飞灰、钙类物质( CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaSO4·2H2O) 、矿石类物质( 沸石、蛭石、高岭土、膨润土等) 、钛类物质( TiO2) 、贵重金属类物质( 如金银等) , 都能不同程度地吸附烟气中的汞, 而且经过一些化学改性和催化处理, 还可显著改善对汞的吸附特性。
这方面的研究是近年来汞污染控制的研究热点, 研究成果很多。
然而综合现有文献的研究成果看来, 就吸附剂性价比而言, 仍是活性炭最有前途。
(1)活性炭吸附法目前用活性炭吸附烟气中的汞可以通过两种方式, 一种是烟气中喷入粉末状活性炭 PAC, 另一种是将烟气通过颗粒活性炭吸附床 GAC。
PAC 将活性炭直接喷入烟气中, 粉末活性炭吸附汞后由其下游的除尘器( 如静电除尘器或布袋除尘器) 除去, 此法投资小, 但活性炭与飞灰混杂在一起, 不能再生, 且汞浓度很低, 汞与活性炭颗粒接触机会少, 活性炭利用率低,耗量大, 脱汞成本很高。
GAC 一般安排于脱硫装置( FGD) 和除尘器后, 作为烟气排入大气的最后一个清洁装置, 除汞效果好, 但当颗粒尺寸较小时会引起较大压降, 且需要增加设备、占地和初投资大。
比较上述的众多控制方法和此两种活性炭脱汞法, 目前被认为最接近于应用的技术是烟气中喷入活性炭颗粒脱汞, 美国目前已将该技术用于垃圾焚烧炉汞污染的控制, 在中等碳汞比时脱汞率>90%。
(2)活性炭吸附再生法为了寻找技术经济上切实可行的脱汞方案, 研究者们还研究了活性炭的再生问题, 期望通过吸汞活性炭的再生循环使用, 减少活性炭的消耗量, 大幅度地降低烟气脱汞成本。
吸汞活性炭再生的基本原理是基于汞的低蒸气压和低脱附温度。
但迄今为止有关吸汞活性炭热脱附再生的基础研究非常少。
T.C.HO应用微波加热方式对活性炭进行了汞脱附试验, 脱附反应器分别呈流化床和固定床, 并应用传质学基本原理结合试验结果, 对脱附过程进行了数学模拟。
模拟结果表明, 提高脱附温度和传质速率(在流化床状态下)可显著提高脱附速率。
(3)改性活性炭吸附法近几年来学者们的研究重点主要集中在改进吸附剂的吸附性能上。
这方面国内外的研究报道很多。
对炭基吸附剂进行化学改性方法很多, 主要有渗硫、渗氯、渗碘、渗溴、载银等。
吸附剂经化学改性后, 汞吸附能力增强。
渗硫活性炭渗硫过程中在活性炭表面空隙中形成了 S—C 化学键, 硫跟汞反应生成硫化汞, 对汞的吸附主要是化学吸附, 汞吸附量明显提高。
的蒸气流,除汞效率均保持在99%以上, 所渗硫跟汞反应后生成的硫化汞沉积于于活性炭孔隙中。
活性炭在经氯化物浸泡渗氯过程中, 氯元素与碳元素形成形如[Cl—C—Cl]的基团, 含氯官能团对 Hg0有很强的化学吸附作用, 生成[HgC1]+和[HgC12], 如果氯含量相对汞含量足够大, 甚至可以进一步生成[HgC14]2-因而汞吸附能力大大增强。
美国匹兹堡大学环境工程系的 Radisav D. Vidic通过实验指出颗粒活性炭经氯化物浸泡后对汞的吸附性有极大提高, 最高效率达到 95%~98%。
四、结语燃煤电厂作为最主要的人为大气汞污染排放源,其产生的汞污染问题已经受到越来越广泛的关注,对燃煤电厂汞排放控制技术进行研究和发展,以达到控制减排目标十分重要和迫切。
环保部颁布实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)已经明确规定燃煤发电锅炉汞及其化合物排放控制标准。
做好燃煤电厂汞污染排放控制工作,可以对优先控制行业从汞排放浓度和排放总量两方面加以控制;增加用煤洗选比例,降低燃煤中汞含量;研制高效经济的催化剂,提高汞的脱除效率;充分利用现有污染控制设备对汞进行协同脱除,减少投资费用,走复合式污染控制之路。