碳管法燃煤烟气汞浓度取样装置研制
燃煤电厂汞污染排放监测与控制技术的发展_钟犁
中国电力报/2014年/10月/27日/第006版发电论坛燃煤电厂汞污染排放监测与控制技术的发展华能清洁能源研究院高级工程师钟犁汞是一种剧毒性物质，燃煤烟气中的汞浓度虽然很低，但总量巨大。
据联合国环境规划署2010年的数据，全球人为汞排放总量为1960吨，其中燃煤约占人为总排量的25%。
我国能源总量中煤炭占比近70%，燃煤是我国首要汞排放源，约占1／3。
《火电厂大气污染物排放标准》也规定燃煤电厂汞污染排放标准为30微克／立方米。
掌握燃煤电厂的汞污染控制技术，烟气中汞浓度的准确监测是基础。
然而燃煤电厂烟气中的汞浓度很低，约1～20微克／立方米，与常规污染物一般几十到几百毫克／立方米的排放浓度相比，仅约为后者的万分之一。
因此，燃煤烟气中汞浓度的准确监测难度非常大。
燃煤电厂烟气中的汞有三种形态：固态颗粒汞、气态二价汞、气态元素汞。
由于电厂采用的除尘器具有很高的除尘效率，使得颗粒汞的比例极低，气态二价汞和气态元素汞是烟气中汞的主要形式。
目前国际上采用的燃煤电厂大气汞排放监测方法有三种，分别是安大略法、在线连续监测法和吸附管离线采样法。
综合比较，吸附管离线采样法是一种能够以较低成本，实现对燃煤电厂烟气中汞浓度准确监测的方法，而且操作简单方便，适合推广。
针对此方法不适用于颗粒物浓度较高场合汞排放监测、以及不支持汞形态监测的不足，华能集团清洁能源技术研究院（华能清能院）开展了吸附管离线采样方法的拓展应用研究，结果表明利用吸附管采样法测量烟气总汞时，通过采取防尘、控温等措施，可以保证测量结果的准确性。
利用现有的烟气净化系统，可以实现一定的脱汞效果，但如果希望获得较高的脱汞效率，还需采用专用的脱汞技术。
专用脱汞技术主要包括氧化脱汞技术和吸附脱汞技术。
氧化脱汞技术是通过在煤、烟气、脱硝催化剂中加入氧化性添加剂、催化剂等措施，促使汞的氧化，从而提高脱汞效率，尤其适用于装有湿法烟气脱硫系统的电厂。
该技术具有投资运行成本较低、脱汞效率较高的特点。
燃煤电厂汞的释放研究
燃煤电厂汞的释放研究摘要本文研究了电厂中汞释放规律，常规燃煤电厂装备静电除尘器和湿式烟气脱硫系统。
在锅炉全负荷运行期间，采集了煤矿，煤矿灰，ESP（电除尘器）灰以及除尘后的颗粒进样和出样。
固体中的汞浓度在进行适当的处理和酸解以后用冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行测量，气态汞用高锰酸钾和硫酸的混合溶液收集后通过冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行测量，该结果用来检测：①汞浓度在发电厂中的相对分布；②用MALT-2计算模型来均衡汞的存在形式；③烟囱排放中的汞浓度。
烟道气中总的汞浓度分别是1.113，0.422 和0.712 ugm3N。
在烟囱排放中超过99.5%的汞以气态形式存在，固体颗粒形式所占的比例是极少的。
汞在ESP，FGD和烟气道中的相对分布分别是从8.3到55.2%，13.3到69.2%和12.2%到44.4%。
结果表明燃烧条件而不是煤中的汞浓度和污染控制设备的效率是煤电厂中影响汞排放的重要因素。
用MALT2程序计算的汞均衡分布情况表明用浓缩机制来解释汞的存在形式对电除尘器中汞的去除效率变化的影响是非常有必要的。
关键词燃煤电厂；释放研究；汞引言燃煤电厂的汞释放规律，对某电厂燃烧的三种形式的煤，含汞量分别为：0.0063，0.0367和0.065 mg/kg。
基于研究结果，本文进行了以下内容的测量：①物料守恒；②汞浓度在发电厂中的相对分布；③汞存在形式的平衡计算；④烟囱排放中的汞浓度。
1 实验方法1.1 取样在锅炉全负荷运行期间，我们采集了进样和出样例如煤矿，粗灰（炉渣，煤渣，空气预热器灰，省煤器灰，引风机灰），ESP（电除尘器）灰，FGD（烟气脱硫）石膏，烟道气，处理水。
1.2 测量固体中的汞浓度检测方法为对样品进行合适的预处理后用冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行测定。
总的气态汞在非等速条件下使用高锰酸钾和硫酸的混合溶液在撞击滤尘器中收集。
收集样品中汞浓度用冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行检测，检测之后的废液酸解[1]。
燃煤电厂烟气中Hg的采样及测定方法研究
燃煤电厂烟气中Hg的采样及测定方法研究刘含笑;郭滢;章培南;方小伟;刘博文;孙波【摘要】对国内煤种Hg含量分析及燃煤电厂控制现状进行了阐述,对燃煤电厂烟气中Hg的采样及测定方法进行了分析研究,分别研制出ZR-3701型烟气总汞采样器和RA-915M型汞分析仪进行燃煤烟气中Hg的采样及测定,并与同类测试仪器进行对比,为燃煤电厂烟气中Hg测定标准的研制提供了借鉴.【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】5页(P49-53)【关键词】燃煤电厂;汞;采样方法;测定方法;标准【作者】刘含笑;郭滢;章培南;方小伟;刘博文;孙波【作者单位】浙江菲达环保科技股份有限公司,浙江诸暨 311800;浙江菲达环保科技股份有限公司,浙江诸暨 311800;浙江菲达环保科技股份有限公司,浙江诸暨311800;浙江菲达环保科技股份有限公司,浙江诸暨 311800;青岛众瑞智能仪器有限公司,山东青岛 266000;LUMEX分析仪器公司,北京 100000【正文语种】中文【中图分类】X701汞污染主要源自天然释放和人为排放，其中人为排放是主要的。
联合国环保署发布报告称，燃煤电厂是全球最大的人为汞污染源。
美国EPA估计美国由燃煤排放的汞占其全部汞排放的33%。
亚洲人为汞排放总量约为全球总量的2/3，其中，中国为最大贡献国，汞排放主要来自于燃煤电厂和家庭的燃煤。
2005年美国环保署（EPA）颁布了《清洁空气汞法规》（Clean Air Mercury Rule），成为世界上首个针对燃煤电厂汞排放实施限制标准的国家，目前美国标准规定，燃用非低阶煤和低阶煤的现役燃煤电厂汞的排放限值分别为0.013lb/GWh和0.12lb/GWh，燃用非低阶煤和低阶煤的新建燃煤电厂汞的排放限值分别为0.0002lb/GWh和0.04lb/GWh。
我国关于汞排放和控制技术的研究起步较晚，但近年来针对汞污染日趋严重的情况，《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），规定了火力发电锅炉的汞及其化合物的排放限值为0.03mg/m3。
燃煤电厂烟气中汞的采样与分析方法
Ｎ ｎｉｇ Ｊ ｎ ｓ １０ １ Ｃ ｉａ ａｊ ， ｉ ｇｕ２ ０ ３ ， ｈｎ ） ｎ ａ
Ａ ＢＳ ＴＲＡ ＣＴ ： Ｍ ｅｃ ｒ ｅ ｔｎ ｅ ｈｎ ｌｇ ｓｃ ｎ ｉｔ ｆｓ ｍｐｉ ｇ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ，ａ ｄ ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｔ ｏ ｆｍｅ ｃ ｒ ｏ ｔｎｔｈ ｓｂｅ ｎ ｒ ｕ ｙ ｔ ｓｉｇ ｔｃ ｏｏ ｙ ｉ ｏ ｓｓｓｏ ａ ｌｎ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ｈ ｎ ｌｓｓｍｅ ｈ ｄ ｏ ｒ ｕ ｙ ｃ ｎｅ ａ ｅ
第 ４卷
第 ２期
环
境
监
控
与Leabharlann 预警 Ｖｏ１４， ． ． Ｎｏ ２ Ａｐｒｌ２ ２ ｉ ０１
２１ ０ ２年 ４月
Ｅｎｖｒ ｎ ｎ ａ ｎ ｔｒｎｇ ａ ｄ Ｆ ｒ ｗａ ｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌＭｏ ｉｏ ｉ ｎ ｏ ｅ ｒ ｉ ｇ
・
监 测技 术 ・
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燃煤电厂汞减排技术研究现状
大 部 分 的 现 有 烟 气 处 理 设 备 对 汞 的 减 排 都 具 有 一 定 的
作用． 但不 同的设 备对 烟气 中不 同形态 的汞 的捕 捉能力 有所 不同． 因而单 独的 除汞能 力相 对有 限 ． 或者 需要 比较 苛刻 的 条 件才 能保 证较好 的汞去 除效果 。因此 ， 用设 备联用 的方 采
能
把煤 中 的汞 转移 到了废液 中 ． 煤后产 生的浆 液 的处 理是个 洗 新 的问题 ． 同时该 方法无 法有效 去除煤 中与有机 碳结 合在一
起 的 汞 热处理 技术 是利用汞高 挥发性 的特 点 ． 高 温环 境下把 在 ２２２ 脱 硫 设 备 协 同 除 汞 ．．
唬
脱 硫设 备在 控制 燃煤 电厂烟 气 Ｓ ， ０ 排放 中发挥 着重 要 的作 用 。由于烟气 中的 Ｈ 极易 溶于水 或者其 他吸 收液体 ，
例 在 ３ ％左 右 的燃煤 烟气 ．经过 Ｅ Ｐ后其 浓度 平均 可 以降 ０ Ｓ 至５ ％左右 。高洪 亮等 ［ ８ ］ 研究 发现 ， 燃用 石煤 产生 的烟气通 过 Ｅ Ｐ后 气 态 汞 的 含 量 约 降低 １３ （ 中 Ｈｇ 的下 降 最 为 明 Ｓ ／ 其 ￣ 显） ．颗 粒汞 下 降 ９ ．％， Ｓ ６５ Ｅ Ｐ对 烟气 中汞 的脱 除效 率 可 达 ５ ．％ 可 以看 出 ． Ｓ ９７ Ｅ Ｐ的除汞能力 在很大程 度上受 到飞灰 含 量、 粒径 以及含 碳量 的影响 。美 国电科 院（ Ｐ Ｉ对 干式 电除 Ｅ Ｒ） 器之 后增加 一个湿式 电除 器（ Ｓ 的工艺进行 小 型试验后 ＷＥ Ｐ）
烧 烟煤的 电厂 飞灰可捕 捉烟气 中 ３ ％的汞蒸气 赵永椿等 ＿ ０ ６ ＿ 在研究 燃煤 飞灰 的吸 附脱 汞能力后发 现 ． Ｔ ＞ ０ Ｃ Ｌ １０和 Ｃ Ｓ ＞ ＴＲ
活性碳吸附烟气中气态汞的试验研究
2 试验部分
2.1 吸附剂的性质
活性碳有很多的毛细管构造，所以具有优异的
吸附能力。本试验中，采用活性碳为模拟烟气中汞
蒸气的吸附剂，并且通过对活性碳注氯将其改性后
也作为汞蒸气的吸附剂与活性碳进行比较。试验中
所采用的活性碳由上海活性碳厂生产，其物理性质
如表 1 所示。
表 1 活性碳的物理性质 Tab. 1 Properties of activated carbon
REN Jian-li, ZHOU Jin-song, LUO Zhong-yang, CEN Ke-fa (Clean Energy & Environment Engineering Key Laboratory of Ministry of Education Institute for Thermal Power Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
文章编号：0258-8013 (2004) 02-0171-05
中国电机工程学报 Proceedings of the CSEE
中图分类号：TK227 文献标识码：A
Vol.24 No.2 Feb. 2004 ©2004 Chin.Soc.for Elec.Eng.
学科分类号：470⋅2040
活性碳吸附烟气中气态汞的试验研究
汞的含量并进行比较, 测试结果见表 3。
表 3 系统可靠性测试 Tab. 3 Reliability analysis of the test system
工况
1 2 3 4
汞入口浓度 μg/m3 17.7508 17.7508 17.7508 17.7508
燃煤烟气汞污染控制技术研究进展
活性 炭 吸 附 剂 作 为 重 要 的 燃 煤 烟 气 脱 汞 的 吸 附
材料 ． 在 理 论 研 究 和 工 程 应 用 中颇 受 关 注 。 汞 从 气 体
主 流 到 活 性 炭 颗 粒 内部 的传 递 过 程 分 为 ３个 阶 段 ： 从 气 体 主 流 通 过 活 性 炭 颗 粒 周 围 的 气 膜 到 颗 粒 表 面 的 外扩散 ： 从 活 性 炭 颗 粒 表 面 传 向颗 粒 空 隙 内部 的 内 扩 散： 表 面 吸 附
吸 附床 ［ ９ ］ 但 是 关 于 活 性 炭 吸 附 汞 的机 理 尚未 得 到 透
彻 的 研 究 此 外 ． 寻 找 廉 价 高 效 的 活 性 炭 吸 附 剂 和 如
何 回收 被 活 性 炭 吸 附 的 汞 ， 成 为研 究 热 点 。
１ ． １ ． ２ 活 性 焦 法
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ７
Ｃ
煤
化 ａ 工
ｄ
文章编号 ： １ ０ ０ ５ － ９ ５ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） 一 ０ ５ — ０ ０ ５ ６ — ０ ３ 中图分类号 ： Ｘ ７ ０ １ 文献标识 码 ： Ａ
气中， 排人 大气 中的单 质汞 的寿命 可长 达一 年 ， 在 大 气 中 逐 渐 以 干 沉 积 或 者 湿 沉 积 的 方 式 被 氧 化 成 易 溶
第 ５期 （ 总第 １ ６ ８ 期） ２ ０ １ ３年 １ ０月
Ｎ ｏ ． ５ （ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． １ ６ ８ ）
０ｃ ｔ ．２ ０１ ３
燃煤 烟气 汞 污染控 制技术研究进展
赵 莉， 赵 旭
燃煤电厂烟气中汞排放分析及监测方法研究
燃煤电厂烟气中汞排放分析及监测方法研究摘要：我国经济的日升月恒和重工业的稳步发展都需要燃煤来提供能量。
锅炉尾气主产物烟气成为了我国大气污染一大问题。
国家出台了一系列有关环保的政策来限制工厂尾气中一些元素的排放量，加强对有害成分排放的控制。
汞及其化合物会掺在燃烧煤炭的尾气中，污染上方大气且对生态环境造成不可逆直接伤害。
本文研究了国内外汞不同的采样分析和监测技术，提高汞排放监测准确和精确性，在其基础上提出改进建议，对汞排放控制的研究具有重要意义。
关键词：燃煤电厂；烟气；汞排放1.汞的基础监测方法(1)冷原子吸收分光光度法一定质量浓度的酸性高锰酸钾溶液吸收了燃煤电厂排放的烟气尾气中的汞，汞被吸收后发生了氧化反应变为离子态，汞离子又和氧化亚锡发生还原反应变回原子型态，存在于溶液内部的汞蒸气被通入的载气吹出进入到测汞仪内部，最后由冷原子吸收分光光度法(CAAS)测出Hg2+的质量浓度。
根据GB/T 16157中的气态污染物化学法采样系统，吸收烟道中烟尾气。
气密性试验后给采样管打开辅热装置。
实验前要先做一组对照组，将空白样品进行CAAS分析并记录数据。
注意采样时间为30min，需要避光运输，盛放产物的容量瓶也需要被原液洗涤大于2次，样品采集后需要尽快分析，或在0～4℃的温度下密封保存不要超过5d。
(2)原子荧光分光光度法气态汞属于荧光物质，经一定波长光源照射处于临界激发态，又降低活性回到基态左右能带，快速产生相对能量的荧光，分析其强度来测得汞含量。
以等速采样的方式，将颗粒物提取至玻璃纤维材质的滤筒，并用混合酸/王水对其进行消解化。
加热得到二价汞(Hg2+)，Hg2+后续又和硼氢化钾(KBH4)还原反应生成气态汞，后被气泵打到光度计内部操作得到含量。
按GB16297-1996要求与CAAS类似组装。
各个采样点采样时间大于0.5h，样品数量大于2个，最后将数据取平均值。
空白样品步骤同上。
采样时，在没有尘粒抖落的前提下剪碎并收集样品，加入王水加热轻微沸腾状态，约2h冷却，后用滤纸过滤。
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。
关于燃煤电厂烟气中汞含量监测问题的探讨
关于燃煤电厂烟气中汞含量监测问题的探讨作者：陈英来源：《中国科技纵横》2017年第01期摘要：人类在长期吸入汞蒸汽或汞化合物粉尘的情况下，会出现精神异常、震颤等慢性中毒体征，在短时间吸入大量汞蒸汽的情况下，会出现恶心、呕吐、胃肠道穿孔、急性肾功能衰竭等体征，甚至死亡，可见汞污染防治的重要性。
而燃煤电厂在生产过程中产生的汞含量，在人为汞排放总量中的比重最大，所以通过提升燃煤电厂烟气中汞含量的监测水平，准确掌控排放烟气中汞及其化合物的浓度，对汞及其化合物排放浓度超标燃煤电厂进行治理、环保部门核算汞排放总量等至关重要。
在此背景下，本文针对燃煤电厂大气汞监测问题展开研究，为燃煤电厂大气汞监测水平的提升提供参考。
关键词：燃煤电厂；大气汞；监测问题中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0008-01燃煤电厂电力生产过程中，烟气中会含有一定的固态颗粒汞、气态单质汞和气态二价汞，为确保出口烟气中汞及其化合物的排放浓度达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13221-2011）要求（≤30ug/m3），人们尝试利用OHM、CEMS、30B、HJ543-2009等方法对烟气中汞浓度进行监测，对几种监测方法的优劣进行对比，目的是寻求最准确的监测方法，真实掌控汞的排放情况。
1 燃煤电厂大气汞监测的主要方法1.1 OHM此监测方法的适用范围是0.5至100ug/m3，具体的监测流程是，先利用石英取样管、过滤器、真空泵、加热装置等结构构成的采样系统，从燃煤电厂超过120摄氏度的烟气管道环境中对烟气进行持续2h的等速采样，在采样的过程中，固态颗粒汞、气态二价汞、气态单质汞、水分会分别被石英纤维滤筒、氯化钾溶液吸收瓶、硝酸溶液吸收瓶和高锰酸钾吸收瓶、硅胶吸收瓶吸收；然后在复原、消解处理的基础上，进行冷原子荧光光谱等技术对大气汞进行监测。
可见此方法在应用的过程中，对烟道采样位置的依赖性较低，既可以对大气汞监测还可以对各种状态的汞含量进行测定，但在具体操作的过程中采样和样品处理的复杂性较高，受外界因素的影响较大，使监测的准确性保证难度非常大。
燃煤电厂烟气中汞处理技术
复合式烟气脱汞（SCR+ESP/FF+WFGD）
WFGD：湿法脱硫装置 约 脱除50%的汞 ESP/FF：静电除尘器 约 脱除50%的汞 SCR： 选择性催化还原 脱硝技术
的Hgo氧化成Hg2+后进行脱除。目前，化学氧化法主要 包括光催化氧化、金属及金属氧化物催化氧化和选
择性催化还原法(SCR)等。
三、利用现有设备与技术控制汞排放法
现有的烟气污染物控制设备与技术主要 有袋式除尘器(FF)、静电除尘器(ESP)以及湿法脱硫 (WFGD)。 FF不但能除去Hgp，且飞灰滤饼中含有较高比表面 积的未燃尽碳还能有效氧化吸附Hgo，还可向除尘器中 喷入适量的吸附剂以提高其脱汞效率。 ESP可除去烟气中的HgP。 WFGD主要用来去除Hg2+，但需先将烟气中的Hgo 氧化为Hg2+后再通过WFGD将其去除，同时还必须考虑 Hgo再释放问题。
• 二、脱硫装置FGD脱汞 • 1）努力提高单质汞向氧化汞的转换率 • 2）努力避免氧化汞还原为单质汞，抑制脱硫塔中汞的二 次弥散
二、脱硫装置FGD脱汞——分层燃烧技术
• 分层燃烧技术可 以在烟气中达到很高 的氧化汞水平．因为 FGD装置脱除氧化汞最 为有效．如将此技术 与FGD装置相结合．可 以增加FGD装置的脱汞 率。
烟气脱汞技术特点
美国的一体化脱汞技术
一体化脱汞技术：利用燃煤电厂常规的除尘、脱硫
、脱硝等空气污染控制设施．就能在一定程度上达到一体化 脱汞的目的。
燃煤电厂烟气中汞处理技术及监测方法探讨
燃煤电厂烟气中汞处理技术及监测方法探讨针对当前燃煤电厂所排放的烟气中，关于汞元素对环境的危害问题进行了论述，对目前燃煤电厂能够采用的脱汞技术进行了总结，并对如何监测燃煤电厂烟气中的汞含量值，提出了有效的改进对策。
标签：燃煤烟气；电厂；汞处理；脱汞技术0 引言我国对重金属汞有严格的管控制度，汞的剧毒性对人体危害巨大，因此为了避免汞排放对环境造成污染，要严格监测汞元素的排放问题。
超量的汞会在不同的环境层面中进行自由渗透，包括土壤、水域等。
汞可以在生物体内进行聚集，例如当空气或是自然水体中的汞元素超标时，就会在动物或鱼的内脏组织中沉淀下来，人一旦使用了这些鱼或动物，汞元素就会进入人的体内，进而毒害人的神经系统，或者是影响未成人的成长发育。
根据环境调查报告统计，由于人为因素造成汞污染的问题，主要来自于燃煤。
火电厂燃煤发电排放的烟气中，包含多种有毒重金属，例如汞、铅、镍、锌、铬等。
这些重金属一部分会随着燃煤产生的烟气、粉尘等，由烟囱排入大气中，而有一部分会被吸附在烟道中，工厂对烟道进行清理，会将这一部分灰尘收集到贮灰场，从而使得灰尘中可溶于水的重金属，随水向地下渗透，或者是被冲入地表水体，造成水环境的污染。
根据有关研究资料显示，由于电厂燃煤排放的汞污染物，占总污染物排放量的33%，居于所有行业的首位。
随着我国燃煤量的增加，汞污染呈现逐年上升的态势。
尤其是燃煤电厂的汞排放情况，还没有制定相应的监测方法和排放标准。
1 我国当前实行的脱汞技术1.1 洗煤技术煤炭中的黄铁矿的含量和重金属汞关系密切，通过磁分离法去除黄铁矿的同时，也去除了黄铁矿的伴生物汞。
此外，还有一些可以从原煤中提取汞的方法，包括微生物法、化学方法等。
据统计，采用化学洗煤技术，可以比传统的洗煤技术，多去除约25%的汞。
1.2 热处理技术利用汞的挥发性高的特性，可以对煤进行预热，煤炭中的汞经过加热进而挥发。
据研究数据表明，当煤炭加热到400摄氏度时，可以将煤炭中80%的汞进行分离。
燃煤烟气中汞形态分析的实验研究[1]
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燃煤烟气中汞形态分析的实验研究1)刘 晶 刘迎晖 贾小红 王泉海 张军营 郑楚光(华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,武汉,430074)摘 要 在一维煤粉燃烧炉台架上采用EPA 推荐的Ontario Hydro 方法,测量了燃烧不同煤种排放的烟气中汞的形态分布情况.结果表明,烟气中汞以颗粒态和气态汞的形式存在.气态汞总量在9 23 g Nm -3范围内,主要以单质汞的形式存在,占气态汞总量的52% 83%,而二价汞占17% 48%.飞灰中汞的浓度大大超过了底灰中汞的浓度,表明汞在飞灰中富集,在底灰中分散的行为.关键词 烟气,汞,形态分布.在燃煤烟气中存在着多途径的Hg 0 Hg 2+氧化还原转化过程[1],元素汞(Hg 0)易挥发,具有低的水溶性,是大气环境中相对比较稳定的形态,在大气中被长距离地输运而形成全球性的汞污染.一价汞(Hg 2+2)化合物在大气中很不稳定,而无机汞(Hg2+)化合物比较稳定,一般都是水溶性的.烟气中汞形态的分析方法一般分为两类:第一类是取样分析法,主要包括EPA 方法29,EPA 方法101A,汞形态吸附法[2],MIT 固体吸附剂法[3],有害元素取样链法[4]和X 射线荧光分析法[5].第二类是在线分析法,是基于AAS,CVAAS,CVAFS 和新兴的化学传感器等先进技术而发展起来的,其优点是在线的、实时的分析.Laudal 等[6]在燃煤电厂烟道气中Hg 0和Hg 2+的分离研究中,认为EPA 方法29与固体吸附剂法都会使Hg2+的测定结果偏高,而Ontario Hydro 方法分离这两种形态较为合适,该方法也是美国环保局(EPA)推荐作为标准的方法.因此,本文采用Ontario Hy dro 方法研究燃煤烟气中汞的形态分布.1 实验部分1 1 样品的采集实验采用小龙潭褐煤,焦作无烟煤和平顶山烟煤三种煤样,煤样的工业分析、元素分析与汞含量如表1所示.采用美国E PA 推荐的Ontario Hydro 方法进行取样.取样探枪由纯度高、耐高温的石英管制成.抽取的烟气首先经过滤球,过滤其中的固体颗粒,从而实现烟气的气固分离,过滤后的烟气将依次经过8个采样瓶,各种形态的汞将逐一被吸收.1# 3#采样2002年4月11日收稿.1)国家重点基础研究发展规划项目(G1999022212)资助课题.第22卷 第2期2003年3月环 境 化 学ENVIRONMENTAL CHEMISTRYVol.22,No.2 M arch2003瓶装有100ml KCl 溶液用以捕获Hg 0;4#采样瓶装有100ml 5%HNO 3-10%H 2O 2溶液;5# 7#采样瓶装有100ml 4%KMnO 4 10%H 2SO 4溶液,用以捕获Hg 2+;8#采样瓶装有200 300g 的硅胶.1# 8#采样瓶均浸在冰浴中.表1 煤样工业分析、元素分析与汞含量Table 1 Ulti mate,proxi mate analysis and mercury con ten t of coal samples煤 样工业分析/%M ar A ar V ar FC ar 元素分析/%N ar C a r S ar H ar O ar Hg/ g g -1小龙潭褐煤14 6013 7446 9124 741 4249 212 475 4013 160 0769焦作无烟煤1 8914 3512 9470 821 1377 140 523 041 930 2190平顶山烟煤0 7414 5214 4970 251 3776 850 573 752 200 22801 2 实验装置及燃烧工况实验是在一维煤粉燃烧炉上进行的,炉膛积木式结构,内径0 175m,总高度3 5m,其中反应段高度为1 93m,由结构相同的六级组成,每级都采用电阻丝加热,加热功率为6kW.在电阻丝外部,是耐火材料的保护层和炉膛外壁.给粉系统采用微型电磁振动给料器给粉,通过调节电流大小可以控制给粉量.空气经由送风机后分为一次风和二次风,一次风进入给粉器,携带煤粉由炉顶喷入炉内,垂直向下流动.分级的二次风由分级风管从炉膛四周均匀喷入,其高度位置分上、中、下三层.在炉膛上部,一次风和二次风混合燃烧.在实验过程中,保持总的空气过剩系数 为1 20,给粉量为5kg h -1.经热电耦测量三种煤的燃烧温度范围为980 1120!.烟气采样时,石英取样枪伸入水平烟道部分,取样点的烟气温度在350 500!范围内,利用真空泵抽取烟气,烟气流量为0 5m 3h-1,取样时间为2h.1 3 样品的消解及测定KCl 溶液:在500ml 容量瓶中稀释样品,移取10ml 试样置于微波消解罐中,加入0 5ml 浓H 2SO 4,0 25ml 浓HNO 3和1 5ml 5%KMnO 4溶液,混合后放置15min.然后加入0 75ml 5%K 2S 2O 8溶液,密闭消解罐,放入MARS 5型微波加速反应器(美国CE M 公司)中.缓慢加热至90!,保持15min,冷却至室温,将样品移入50ml 容量瓶中用三次蒸馏水定容.消解过程中溶液颜色必须呈紫色,若溶液无色则表明KMnO 4有损耗,则应再加入KMnO 4直至溶液呈紫色.分析前加入1ml 10%的硫酸羟胺溶液,这时溶液应呈无色.记录加入溶液的体积.HNO 3 H 2O 2溶液:在250ml 容量瓶中稀释样品,取5ml 试样,加入0 25ml 浓HCl,置于冰浴中冷却15min,小心加入0 25ml 饱和KMnO 4溶液以除去H 2O 2,每次加入间隔15min,加入前先混合试样,在加入5次0 25ml 饱和KMnO 4溶液后,再仔细增加0 5ml,直至溶液呈紫色,表明H 2O 2完全反应.分析前加入1ml 的10%硫酸羟胺溶液,这时试剂应呈无色.记录加入溶液的体积.H 2SO 4 KMnO 4溶液:在分析前现消解.在样品中溶解约500mg 固体硫酸羟胺,直至样品溶液澄清无色,在500ml 的容量瓶中稀释样品溶液.分析前加入1ml 10%硫酸羟胺1732期 刘晶等:燃煤烟气中汞形态分析的实验研究174环 境 化 学 22卷溶液,此时试剂应呈无色.记录加入溶液的体积.灰样:采用微波消解法,将05g的灰样(误差<00001g)混合3ml浓HCl,3ml浓HF,3ml浓HNO3,置于微波消解罐中将其密封,放入微波加速反应器中,缓慢加热至50psi,保持5min,然后再加热至80psi,保持20min后冷却至室温.在消解罐中加入15ml4%硼酸,将消解罐密封,缓慢加热至50psi,保持10min,冷却至室温,将样品移入50ml的容量瓶中定容.消解后得到的样品溶液均采用SYG I型冷蒸气原子荧光光谱仪(C VAFS)进行汞的测定,该仪器对汞的检出限为10-11g ml-1.2 结果与讨论21 烟气中气态汞和颗粒态汞的分布烟气中气态汞和颗粒态汞的分布如表2所示.以颗粒形式存在的汞可以部分的被袋式除尘器或静电除尘器等除尘设备除去.但是颗粒态汞大多存在于亚微米颗粒中,而一般除尘器对这部分粒径的飞灰的脱除效率较低.飞灰中残留的碳颗粒对汞有吸附作用,吸附的程度取决于烟气的温度、飞灰颗粒的含碳量、表面性质等[7],而吸附了汞的碳颗粒可以被除尘设备从烟气中除去.表2 烟气中气态汞与颗粒态汞的分布Table2 Distribution of vapor phase mercury and particulate mercury in flue gas气态汞/ g N m-3占烟气总汞比例/%颗粒态汞/ g N m-3占烟气总汞比例/%烟气总汞/ g Nm-3小龙潭褐煤173152515170274969017焦作无烟煤88891117151288980401平顶山烟煤230564762538452448440在本文实验条件下,烟气中的汞主要以颗粒态的形式存在,以气态形式存在的汞较少.对于这三种煤,气态汞占总汞的比例在11% 48%之间,以颗粒态形式存在的汞占52% 89%.颗粒态形式存在的汞较高,原因可能是实验的炉膛温度不高,为980 1120!,使飞灰中大量的残留碳颗粒对气态汞进行吸附,增加了颗粒态汞的含量,减少了气态汞的含量.烟气中的总汞浓度在48 80 g Nm-3之间,实验中的取样点是位于除尘器之前,所以这是在除尘器没有运行时汞的排放量,如果除尘器的脱除效率较高,将能脱除其中一部分颗粒态汞,降低汞的排放.气态汞中单质汞和二价汞的分布如表3所示.在一维炉实验中,炉膛温度为980 1120!,气态汞主要以单质汞的形式存在,单质汞占气态汞总量的52% 83%,二价汞占17% 48%.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Hg0并停留在烟气中,随烟气冷却,烟气中的汞将经历一系列物理和化学变化,有大于1/3的Hg0与烟气中其它成分发生反应,形成Hg2+的化合物[8].烟气中Hg0和Hg2+的形态分布受到多种因素的影响,如煤种,烟气温度,反应条件,气体成分和飞灰成分等.表3 气态汞中单质汞和二价汞的分布Table 3 Distribution of Hg 0and Hg 2+in vapor phase mercury煤 样Hg 2+( g Nm -3)(%)Hg 0( g Nm -3)(%)气态汞总量( g N m -3)小龙潭褐煤3 93522 713 38077 317 315焦作无烟煤4 25947 94 63052 18 889平顶山烟煤3 88916 719 16783 323 0562 2 飞灰与底灰中汞的分布在燃烧过程中,煤粉气流从上至下流经炉膛,煤粉经历着火、燃烧等一系列过程.燃烧产生的较大尺寸颗粒由于惯性作用直接落入灰斗而形成底灰;而较小尺寸的灰颗粒即飞灰继续随气流流向尾部烟道.飞灰与底灰中的汞分布如表4所示.对于这三种煤,飞灰中的汞浓度大大地超过了底灰中的汞浓度,说明汞在飞灰中富集,在底灰中分散的行为.这是由于煤中的汞在燃烧过程中的蒸发 凝结机理,在炉膛内的高温区域汞蒸发进入气相,烟气中的气相汞在较低温度下凝结在细小的飞灰颗粒表面上,从而造成汞在细小的飞灰颗粒上的富集现象,而且飞灰中残留的未燃尽碳充当了活性碳的作用,也可以吸附气相中的汞.表4 飞灰与底灰中汞的分布Table 4 Mercury distribution in fly ash and bottom ash原煤汞/ g g -1飞灰汞/ g g -1底灰汞/ g g -1小龙潭褐煤0 07690 0600 0118焦作无烟煤0 21900 1610 0091平顶山烟煤0 22800 0330 01273 结论本文在一维煤粉燃烧炉台架上采用Ontario Hydro 方法测量了燃煤烟气中汞的形态分布情况.在本文实验条件下,烟气中的汞总量为48 80 g Nm -3,主要以颗粒态的形式存在,以气态形式存在的汞较少,这主要是飞灰中的残碳对气态汞的吸附造成的.气态汞含量在9 23 g Nm -3范围内,主要以单质汞的形式存在,单质汞占气态汞总量的52% 83%,而二价汞占17% 48%.飞灰中的汞浓度大大地超过了底灰中的汞浓度,表明汞在飞灰中富集以及在底灰中分散的行为.参 考 文 献[1] Lindberg S E,Stratton W J,Atmospheric Merc ury Speciation:Concentrations and Behavior of Reactive Gaseous M ercury inAmbient Ai r.Environmental Science and Tec hnology ,1998,32(1)∀49 57[2] Laj ava K,Laitinen T,Application of the Diffusion Screen Tec hnique to the Determinati on of Gaseous Mercury and Mercury1752期 刘晶等:燃煤烟气中汞形态分析的实验研究176环 境 化 学 22卷(#)Chloride i n Flue Gas es.Int.J.Environ.Anal.Che m.,1993,52(1 4)∀65 73[3] Babur,Nott,Intercompari son of Stack Gas Mercury M easure ment M ethods.Water,Air and Soil Pollution,1995,80∀1311 1314[4] Wand J,Xiao Z,Lindqvist O,On line Meas urement of Merc ury i n Simulated Flue Gas.W ate r,Ai r and Soil Pollution.1995,80∀1217 1226[5] Kvietkus K,Xiao Z,Li ndqvis t O,Denuder Based Techniques for Sampling,Separation and Analysis of Gaseous and Particulate Merc ury in Air.Water,Air and Soil Pollution,1995,80∀1209 1216[6] Laudal D,Nott B,Bro wn T et al.,Mercury Speciati on M ethods for Utility Flue Gas.Fresenius J.Anal.Che m.,1997,358:397 400[7] David Hassett,Kurt Eykands,Mercury Capture on Coal Combus tion Fly As h.Fuel,1999,78∀243[8] Hall B,Lindqvist O,Ljungs trom E,Mercury Chemis try i n Simulated Flue Gases Related to Was te Inci neration Conditions.Environmental Sc ienc e Tec hnology,1990,24(1)∀108MERCURY SPECIATION IN COAL FIRED FLUE GASLIU Jing LIU Ying hui JIA Xiao hong WANG Quan haiZ HANG Jun ying Z HE NG Chu guang(National Laboratory of Coal Combus ti on,Huazhong Universi ty of Science and Technol ogy,Wuhan,430074)ABSTRAC TThis article discussed and c ompared different analysis methods of mercury speciation in coal fired flue gas.Experimental study was conducted on unidimensional pulverized c oal combustor. Ontario Hydro method recommended by EPA was applied to determine the mercury speciation in flue gas during combustion of three different coals.The results sho w that mercury in flue gas exists as vapor phase mercury and particulate mercury.The content of vapor phase mercury is about9 23 g Nm-3and it consists mainly of Hg0,the content of Hg0is52% 83%,and Hg2+is17% 48%.The c ontent of mercury in fly ash is far more than that in bottom ash.It suggests tha t mer cury enriches in fly ash and disperses in bottom ash.Keywords:flue gas,mercury,speciation.。
燃煤烟气汞的去除
高分子壳聚糖吸附法
它具有耐热、耐腐蚀和兼容性宽的优点, 其分子中含 有大量的 NH2 和•OH, 是重金属离子的良好吸附剂, 被广泛应用
化学氧化法
光催化氧化法
光催化氧化技术, 是针对现有湿法烟气脱硫( WF GD) 设备中Hg2+的脱除效率较高，而 Hg0脱除效 率甚低的现象而开发的, 将 Hg0氧化处理的新技术, 处理效果可达到 99% 其机理是: TiO 2 经过紫外线照射后, 在其表面会产 生•OH, 当烟气通过 TiO2 的表面时, Hg0被•OH 氧 化成 HgO, 进而被 吸附在 TiO2颗粒的表面。
钙基吸附剂
钙基吸附法就利用钙基吸附剂 CaO 、Ca(OH)2 、 CaCO3、CaSO4 • 2H2O 、沸石材料或其他吸附剂 等来除去烟气中的汞。
金属及金属氧化物吸附剂
利用特定的金属与汞形成合金来除去烟气中的 汞, 这种新形成的合金能够在高温时进行可逆反 应, 实现汞的回收以及金属的循环利用。例如： 载银活性炭纤维吸附剂
燃煤烟气汞污染控制
主讲内容
燃煤烟气汞的存在形式
目前燃煤烟气汞污染控制的技术
新技术的研究与展望
总结
燃煤烟气汞的存在形式 煤中的汞经过燃烧后,烟气汞主要有三种形态： 1、单质汞Hg0 （去除难度指数 ） 2、气态二价汞Hg2+（去除难度指数 3、固态颗粒汞Hgp(去除难度指数 ) )
在燃煤烟气中, 20 % ~ 5 0 % 的汞为单质汞， 50 % ~ 80 % 的汞 为 ห้องสมุดไป่ตู้g2+ 元素汞 Hg0具有较高的蒸汽压并难溶于水， 是相对比较稳定的形态，难以被污染控制 设备收集而直接排入大气，所以控制Hg0的 排放只有通过添加吸收剂捕获或者将其转 化为易去除的 Hg2+形式来实现
燃煤电厂烟气汞的监测方法
燃煤电厂烟气汞的监测方法点击次数：1210 发布时间：2014-5-8随着环境污染问题的日益严峻,重金属污染也越来越多的引起社会的重视,其中汞是重金属污染物的主要来源之一.据报道,人为排放的汞约占大气汞的3/4,而其中由燃煤释放的汞约占人为排放总量的45%.我国是世界第一产煤和耗煤大国,能源结构中煤的比例高达75%.因此,燃煤烟气排放的汞已成为我国汞污染的主要来源之一.为了有效控制燃煤烟气汞的排放,《火电厂大气污染排放标准》明确规定了燃煤电厂烟气汞及其化合物的排放限值.为了使烟气排放达到标准要求,燃煤电厂必须将烟气中汞的排放控制问题摆上日程.深入研究燃煤烟气汞排放控制技术的前提和关键是能准确监测烟气中汞的浓度,因此本文对目前国内外燃煤烟气汞的监测技术进行了综述.1 燃煤烟气汞的产生机理1.1 燃煤汞的产生煤燃烧过程中,汞将经历复杂的物理和化学变化,最后大部分进入烟气中,小部分残留在底灰和熔渣中.燃煤中汞的产生过程如图1所示.1.2 烟气中汞的存在形式燃煤排入大气的汞可分为3种形态:气态元素汞(Hg0,g)、气态二价汞(Hg2+,g )和颗粒态汞(Hgp).煤燃烧时,在通常的炉膛温度范围内,煤中的汞几乎全部以Hg0的形式进入烟气;在烟气冷却过程中,部分Hg0同其他燃烧产物相互作用转化为Hg2+和Hgp.颗粒态汞绝大部分可被除尘、湿法脱硫等烟气净化装置捕集去除.气态二价汞可溶于水,也易于被颗粒物所吸附,因此易于被捕集和控制,被释放到大气中的二价汞造成局地污染;Hg2+加热至800℃左右可被还原为Hg0.气态元素汞(Hg0)不溶于水且极易挥发,难于控制,传输距离远,对环境影响大,但Hg0可被催化氧化为Hg2+.若排入大气,Hg2+和颗粒态Hg在大气中停留时间只有几天,Hg0则可停留1年以上.2 燃煤烟气中汞的监测方法目前常用的汞分析技术有冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAAS)、冷原子荧光法(CVAFS)、紫外差分吸收光谱法(UV-DOAS)等.因此,烟气中汞的监测关键在于采样以及样品的预处理过程.2.1 我国烟气中汞的监测方法目前,我国关于烟气汞监测的相关国家标准及行业规范有:固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法、固定污染源废气中汞的冷原子吸收分光光度法(暂行).按照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》中对气态污染物采样的要求进行烟气采样.在采样装置上串联两支各装10ml吸收液的大型气泡吸收管,流量设定为0.3L/min,采样时间为5-30min.废气中的汞被酸性高锰酸钾溶液吸收并氧化形成汞离子,汞离子被氯化亚锡还原为原子态汞,用载气将汞蒸气从溶液中吹出带入测汞仪,用冷原子吸收分光光度法测定.2.2 国外烟气中汞的监测方法国外对烟气中汞的监测主要是采用美国的方法,即安大略法(OHM)、30A法和30B法.3种方法都是用冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAA)分析测定样品中的汞浓度.2.2.1安大略法(OHM)OHM(Ontario Hydro Method)方法可以采集颗粒态汞和气态汞,因此被认为是采集和分析燃煤烟气中不同形态汞的有效方法.美国环保署(EPA)和能源部(DOE)等机构也将OHM法推荐为美国的标准方法.OHM标准汞浓度取样系统如图2所示,其流程是,采样系统从烟气中等速取样,过滤器和取样管线的温度维持在120℃,防止气态汞在进入吸收瓶前的气路中发生冷凝,影响测试的准确性.取样系统主要由石英取样管、过滤器(石英纤维滤纸)、吸收装置、流量计和真空泵等组成.取样管和过滤器都配备加热装置,吸收瓶在采样过程中要放置于冰水中,维持干燥剂吸收瓶的出口烟气温度在20℃以下.颗粒态汞由位于取样枪前端的石英纤维滤筒捕获,氧化态汞由3个盛有1N KC1溶液的吸收瓶收集,元素汞由1个装有5%V/V HNO3·10%V/V H202和3个装有4%W/V KMnO4· l0%V/V H2SO4溶液的吸收瓶收集,最后由盛有干燥剂的吸收瓶吸收烟气中的水分.取样结束后,进行样品恢复,并对煤样、灰样和各吸收液样品进行消解;最后用冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAA)分析测定样品中的汞浓度.安大略法(OHM)的关键要求有以下几点:首先是样品要有代表性,在取样过程中不发生汞蒸气的冷凝和被吸附;其次是配制符合美国EPA标准的各种化学溶液,特别是KC1吸收液、HNO3/H202吸收液、KMnO4/H2SO4吸收液;第三,进行待测样品的处理和消解;最后是使用冷蒸汽原子吸收光谱法(CVAA)原理的汞分析仪进行汞浓度的测定.2.2.2 30A法30A法烟气汞采样系统简图如图3所示,其流程是,采样系统从烟道中恒速抽取烟气,烟气经过过滤器进入汞转换器,通过汞转换器的作用,将烟气中的Hg2+还原为Hg0,再将烟气送至汞分析仪,检测数据被直接传输到记录、储存系统.采样管的采样探头装有烟尘过滤装置,过滤器和取样管线要持续加热,防止气态汞在气路中发生冷凝,影响测试的准确性.通常采用高温转化或催化转化将烟气中的Hg2+转化为Hg0.该方法能够实现在线监测,实时结果输出.30A法设备系统高度集成化,操作简单,同一个燃煤电厂仅需一台仪器,即可完成对全厂所有烟道气的监测.但该法整个系统的运行维护难度较大,系统的稳定性与可靠性要求很高,这也制约着该方法的大规模运用.2.2.3 30B法30B法烟气汞采样系统如图4所示,采用系统从烟道中恒速抽取烟气,用填充有专用吸附材质(如活性炭等)的吸附管捕集烟气中的气态汞,之后再对固体样品进行分析.记录采样流量及采样时间.先将采集的样品加热使所有汞转化成汞蒸气,再将蒸气中的Hg2+转化成Hg0,之后进入汞分析仪进行检测.根据检测结果计算烟气中汞的浓度.30B方法的操作比较简单,方法的精度和准确度较高,也可实现分形态采样.但是该方法主要运用于低烟尘环境,因此采样地点应当布置在烟气净化装置之后的烟道上.3总结与展望(1) 燃煤电厂烟气汞的3种监测方法中,安大略法(OHM)可测得烟气中排放的总汞浓度及三种形态汞各自的浓度,测量结果最为准确;30A法测得的是烟气中总气态汞(Hg0+Hg2+)的浓度,测量结果比较准确;30B法测得的也是烟气中总气态汞(Hg0+Hg2+)的浓度,但测量结果比30A法准确.(2) 在对燃煤电厂汞排放进行监控的初期,可以参考现有相关标准,选择操作方便、成本适中、精度较高的30B方法.随着试点工作及相关研究的深入,探索、开发适合于我国具体情况的在线监测及安大略法的监测方法和设备,并出台相关标准和规范.(3) 随着燃煤烟气汞监测技术的深入研究及逐步成熟,燃煤电厂烟气汞的迁移转化规律及控制技术的研究也要逐步开展起来,加快我国燃煤电厂烟气汞污染控制技术的发展.。
烟气中汞形态的测定方法
烟气中汞形态的测定方法姓名：陈渊源学院：环境科学与工程学号：5087709012指导教师：王文华学院：环境科学与工程摘要本论文在实验室已建立的测定燃煤烟气中汞的固体吸附剂法和安大略法的基础上，将两种方法有机结合，创造出一种新的燃煤烟气汞的测定方法，既能测定出烟气中不同形态的汞，又能简化安大略法复杂的采样装置。
该方法用纤维滤膜过滤烟气中的颗粒态汞，用1mol/L KCl溶液吸收氧化态汞，用实验室自制的铝基吸附剂吸收元素态汞。
取样完成后分别对滤膜和KCl溶液进行消解，对吸附剂进行洗脱，之后用测汞仪测定各部分的汞含量。
实验结果表明，固体吸附剂法和安大略法的回收率均在80%以上，而新建的方法回收率很低，尤其是元素态汞部分，几乎没有被吸附。
分析原因可能是吸附剂的孔隙被前端KCl溶液吹出的水汽所占，从而影响了元素态汞的吸附。
该方法还需进一步改进和完善。
关键词：汞；形态分布；安大略；燃煤烟气1绪论1.1汞的危害与来源汞作为一种非常重要的全球性污染物而备受人们关注，即使在浓度非常低的情况下，它也会对人类和野生动植物产生相当大的毒性。
通过水或者空气，汞能够轻易地进行迁移。
气态的单质汞在大气环境中的停留时间能达6至18个月，这意味着它能够在全球范围内进行迁移，而且，大气中的汞可通过不同的方式沉降到陆地以及水体中。
大气环境中的汞除了一部分来自天然排放如火山活动、矿藏释放等外，很大一部分来自人为活动，其中煤燃烧所释放的汞占30%以上。
汞是煤中的微量元素，我国原煤中汞含量的均值为0.22mg/kg[1]。
虽然其含量并不高，但由于煤的大量燃烧，每年从燃煤中排放出的汞总量是非常惊人的。
2003年初，联合国环境规划署发表了一份调查报告指出，燃煤电厂是全球最大的人为汞污染源，其中亚洲的燃煤电厂排放最多，每年约排放860t[15]，超过全世界排放总量的1/3。
汞污染物对生态环境和人类健康造成很大危害。
例如金属汞中毒常以汞蒸气的形式通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。
固定污染源烟气汞排放手动监测研究
固定污染源烟气汞排放手动监测研究作者：蔡同锋来源：《科技传播》2013年第06期摘要燃煤固定污染源是我国主要的汞人为排放源之一，每年仅燃煤产生的汞污染已远远超过环境保护部对汞的年总量控制目标。
本文介绍了燃煤电厂烟气中汞的监测参比方法，并对手动监测和分析方法做具体的介绍。
关键词燃煤电厂；汞；监测分析中图分类号X831 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0103-020 引言汞在环境中是一种痕量重金属污染物，它进入生物体后很难被排出，并会在生物体的作用下转化为甲基汞，产生极强的生物毒性，同时由于生物体内汞的累积作用，汞会沿食物链逐渐向高端富集，最终影响人类的健康。
联合国国际汞公约即将于2013年初颁布实施，届时各国都必须对全球汞排放理性相应的责任和义务。
人为汞源主要是石化燃料的燃烧产生的，我国是世界上最大的燃煤国，也是主要的汞排放国。
必将在未来的联合国国际汞公约中承担重要的减排责任[1]。
1 汞的形态燃煤电厂的汞主要三种形态，气态元素汞、气态离子态汞、颗粒态汞。
其中汞监测及脱除主要关注气态元素汞、气态离子态汞。
气态元素汞、气态离子态汞在不同条件下会相互转化，而气态元素汞、气态离子的脱除方法又不同，所以汞的脱除更加依赖于监测。
汞化学物理形态分布的复杂性。
汞有3种价态：元素汞Hg0、一价汞Hg+和二价汞Hg2+。
元素汞Hg0易挥发，微溶于水，是大气环境中相对较稳定的形态，在大气中的平均停留时间长达半年至两年，可以在大气中长距离运输而形成全球性汞污染。
在一价汞Hg+和二价汞Hg2+两种离子态中，二价汞较稳定，易溶于水[2]。
2 汞的参比方法1）冷原子吸收分光光度法以及氢化物发生原子荧光分光光度法测定与颗粒物结合的Hgp 的方法；2）U.S. EPA 29方法；3）Ontario Hydro（OH）法；4）仪器法（30A法）；5）吸附管法（EPA 30B法）。
3 吸附法手动监测方法EPA 30B方法是利用活性碳吸附管采样以及热解析或萃取技术，测定燃煤电厂烟气中气态总汞的方法。
一种模拟烟气中二价汞的发生装置及其应用[发明专利]
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专利名称：一种模拟烟气中二价汞的发生装置及其应用
专利类型：发明专利
发明人：吴江,何平,陈洁鹤,潘卫国,任建兴,李琦芬,刘倩雁,赵丽丽,张鉴文,吴业成,赵栩莹
申请号：CN201110287290.9
申请日：20110926
公开号：CN102500203A
公开日：
20120620
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种模拟烟气中二价汞的发生装置及其在模拟烟气中二价汞测定中的应用，即通过注射泵喷射二价汞溶液，在加热管道加热形成二价汞蒸气，通过对烟道反应器的程序控温、模拟烟气的流量、载气流量、二价汞溶液的浓度等参数的控制，达到调节模拟烟气二价汞浓度的目的，操作简单，控制方便，延迟性小。
在模拟烟气中二价汞测定中的应用，实际测得的二价汞浓度与理论浓度相差较小。
即可以实现在模拟烟气、真实燃煤烟气中加入二价汞提升其浓度水平，改变烟气汞形态分布，研究烟气特性及采取烟气汞控制措施对不同形态汞的脱除作用。
申请人：上海电力学院
地址：200090 上海市杨浦区平凉路2103号
国籍：CN
代理机构：上海申汇专利代理有限公司
代理人：吴宝根
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燃煤电厂烟气中的汞浓度测量
（ＣＶＡＡｓ）分析测定。
１．６ 美国 ＥＰＡ 方法 １０１Ａ
ＥＰＡ 方 法 １０１Ａ［１１］ 的 取 样 链 与 ＥＰＡ 方 法 ２９ 相
似， 不同的是 ＥＰＡ 方法 １０１Ａ 不使用 １０％Ｈ２０２·５％ ＨＮ０３ 溶液， 仅使用 ４％ＫＭｎ０４·１０％Ｈ２ＳＯ４ 吸收溶液 （捕捉 Ｈｇ０ 和 Ｈｇ２＋）。
采用等速取样方式， 使烟气通过加热的石英纤维滤
膜和一组冰浴中的吸收瓶， 吸收瓶系列包括两个
１０％Ｈ２０２·５％ＨＮ０３ 和两个 ４％ＫＭｎ０４·１０％Ｈ２ＳＯ４ 吸收 瓶。烟气中颗粒汞被吸附于滤膜上， 气相汞通过滤膜
进 入 各 吸 收 瓶 中 的 吸 收 溶 液 中 ， 其 中 ４％ＫＭｎＯ４· １０％Ｈ２ＳＯ４ 溶 液 吸 收 Ｈｇ０， １０％Ｈ２０２·５％ＨＮ０３ 溶 液 吸 收 Ｈｇ２＋。吸收液样品中的汞含量用冷原子吸收光谱
ＫＣｌ 溶液的吸收瓶收集， 元素汞由 １ 个装有 ５％Ｖ／Ｖ ＨＮＯ３·１０％Ｖ／Ｖ Ｈ２Ｏ２ 和 ３ 个 装 有 ４％ Ｗ／Ｖ ＫＭｎＯ４· １０％Ｖ／Ｖ Ｈ２ＳＯ４ 溶液的吸收瓶收集， 最后由盛有干燥 剂的吸收瓶吸收烟气中的水分。取样结束后， 进行样
ＭＷ 燃煤烟气中汞浓度的分布进行了现场取样和分 析［１４］ 。
ＥＰＡ２９， ＥＰＡ１０１Ａ 这几种测定烟气中汞的集尘
器方法的主要缺点是费用高， 需要较大的样本来克
服高的汞空白、Ｓ０２ 的干扰以及壁面损失。
１．７ 美国 ＥＰＡ 的 ＯＨＭ 法（Ｏｎｔａｒｉｏ Ｈｙｄｒｏ Ｍｅｔｈｏｄ）
能 源
近年来， ＯＨＭ 方法［１２］被认为是采集和分析燃煤 研 究
烟气中不同形态汞的有效方法， 被美国环保署（ＥＰＡ） 与
Ｃｌｅ ａ ｎ Ｃｏａ ｌ Ｃｏｍｂｕｓ ｔｉｏｎ ＆ 洁净煤燃烧与发电技术