钙基类吸附剂脱除烟气中气态汞的试验研究
钙基吸收剂对气态单价汞脱除的试验研究
气 的重 金属处 理进 行 了大量 研 究 ， 大 多数 都 集 中在 但
利用活性 炭对 重金属 进行 吸 附［ 。半 干 法烟 气 脱硫 ４ 叫］
技 术是 目前常见 的烟 气 净化 工 艺 ， 要集 中在 钙 将基 主
吸收 剂采用 浙 江富 阳产 的生 石灰 ， 经过 一 定 的 制 备过 程得 到不 同微 观结 构 的 消 石灰 ， 石灰 的物 理 特 消
性 见 表 １ 。
表 １ 钙 基 吸 收 剂 物 理 特 性
最新制 定 的《 电厂 大气污 染物 排放标 准 》 汞排 放 没 火 对 有 明确 的要求 ， 规 定垃 圾 焚 烧炉 中大 气 污染 物 排 放 但
Ｅ ｍａｌ ‘ ｉ： ｈｌ ＠ ｚ ． ｄ ． ｎ ｊ ｕ ｊ ｅ ｕ ｃ ｉ Ｕ
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气 的凝结 和 吸附于 管 壁 引起 的损 失 ， 到 所需 温 度 并 达 充 分混合后 的气体 进入 吸 附反应器 。反 应器 出来 的气 体 分为两路 ， 中 ５ ０ｍＬ ｍｉ 其 ０ ／ ｎ的气体 被 测试 仪 抽走 ， 剩余 的气体 经过 活性炭 尾部 净化 装置处 理后 外排 。
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钙 基 吸 收 剂 对气态单 价汞脱 除 的试验研 究
刘 海蛟 ， 劲 松 ， 周 高 翔 ， 何 胜 ， 陈湘 文 ， 仲 泱 ， 可 法 骆 岑
浙 江 大 学 ， 江 杭 州 ３ ０ ２ 浙 １０ ７
［ 摘
要］ 采 用小型 固定床 反应 器研 究钙 基 吸收 剂 对 单质 汞 的 脱 除效 果 。研 究 结果 表 明 ， 汞入 口浓
［ 中图分 类号］ Ｘ ０ ７１ ［ 文献标 识码］ Ａ ［ 章 编 号］ １ ０ —３ ６ （ ０ ７ １ ０ ３ ０ 文 ０ ２ ３ ４ ２ ０ ） ２— ０ ２— ５
吸附剂脱除燃煤炯气中单质汞的研究现状与展望
用 化 学 计 算 的 方 法 （ 应 Ｈｇ Ｓ Ｈｇ ） 预 测 了 结 果 ． 后 反 ＋ — Ｓ来 最
发 现 ． 验 得 到 的 注 硫 活 性 炭 吸 附单 质 汞 的 能 力 远 小 于 运 用 试
化学计 算方法所 预测的结果 Ｋｉｈ ａ ｒ ｍ ｎ等人 研究 发现 ． ｓ 在
开始 ４ ｈ之 内 ．３ ２ ℃和 １０Ｃ２种 温 度 条 件 下 ． Ｇ 注 硫 活 性 ４ ￣ Ｈ Ｒ 炭吸 附单质 汞的能力 相差不 大： 过 ５ 超 ｈ后 ． Ｒ 在 １０Ｃ的 ＨＧ ４￣
目前 国 内 外 一 致 认 为 ． 煤 电 厂 燃 烧 释 放 的 汞 主 要 有 ３ 燃 种 形 式 ： 质 汞 （ ｇ）２价 化 合 态 汞 （ ） 颗 粒 态 汞 。２价 单 Ｈ ￣， Ｈ 和 汞 易 溶 于 水 ． 被 湿 法 烟 气 脱 硫 （ Ｇ 循 环 液 吸 收 ． 收 能 ＷＦ Ｄ） 吸
如 果 对 活 性 炭 进 行 改 性 、 化 处 理 ， 么 活 性 炭 的 吸 附 活 那 能 力 将 大 大 增 强 。常 用 于 活 性 炭 改 性 的元 素 有 硫 、 、 等 ， 碘 氯
另 外 还 有 目前 比较 流 行 的溴
占比例最大 ． 可见煤燃烧导致 的汞污染是最为严重 的。
留 时 间 ０ ａ之 久 ．因 此 单 质 汞 的 控 制 成 为 现 今 燃 煤 电 厂 ．２ ５
减小 ：５ ℃注硫 活性炭的 吸附能力 比纯 活性炭大大增强 了。 １０
Ｏ ａｉ 人 发 现 吸 附 温 度 为 ３ ℃时 ． 性 炭 中硫 质 量 含 量 ｔｎ 等 ５ 活 比 从 ０增 加 到 １ ． ， 附 汞 的 能 力 明 显 增 强 ； 且 他 们 还 ３１ 吸 ％ 而
改性钙基吸附剂的汞吸附特性实验研究_赵毅
第29卷第8期中国电机工程学报 V ol.29 No.8 Mar. 15, 200950 2009年3月15日 Proceedings of the CSEE ©2009 Chin.Soc.for Elec.Eng.文章编号：0258-8013 (2009) 08-0050-05 中图分类号：X 511 文献标志码：A 学科分类号：470⋅10 改性钙基吸附剂的汞吸附特性实验研究赵毅，刘松涛，马宵颖，要杰(华北电力大学环境科学与工程学院，河北省保定市 071003)Experimental Investigation on Mercury Adsorption Characteristics byModified Ca-based SorbentZHAO Yi, LIU Song-tao, MA Xiao-ying, YAO Jie(School of Environmental Science & Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei Province, China)ABSTRACT: Elemental mercury adsorption by Ca(OH)2, fly ash and modified calcium-based sorbent which prepared by Ca(OH)2 and fly ash were experimentally studied in a fixed-bed facility with gaseous elemental mercury which produced by a mercury permeation tube and simulated flue gas compositions. The experimental results indicated that the adsorption performance of hydrated lime is relatively poor. The presence of SO2 in the simulated flue gas can enhance the Hg0 capture efficiency. The adsorption performance of common modified calcium-based sorbent is better than hydrated lime. SO2 in simulated gas also promoted the Hg0 adsorbent. Hg0 adsorption efficiency by highly active Ca-based sorbent which have additive is higher than common modified calcium-based sorbent for about 30%. The Hg0 adsorption efficiency of this sorbent decreased and the penetration time prolonged when SO2 exist in the simulated flue gas. The use of modified Ca-based sorbent can achieve simultaneous removal of SO2 and Hg0 by relatively low cost.KEY WORDS: modified calcium-based sorbent; simulated flue gas; mercury; SO2摘要：利用汞渗透管产生的气态单质汞和其他烟气主要气体成分模拟烟气条件，在固定床实验台上进行了以消石灰、飞灰和由两者混合物改性的3种物质作为吸附剂吸附单质汞的实验研究。
专题一问题一21228117牛丹丹
（1）对国外燃煤大气重金属（Hg和Pb等）排放控制技术水平、控制政策和经济成本方面的差异进行调研分析，提出我国大气重金属排放的控制对策建议，并提交相关参考文献。
1、引言近年来，人们注意到煤燃烧过程中有害金属元素对环境的影响。
美国环保局（Enviroment Protection Agency，简称EPA）定义的25种有害大气污染物，其中从燃煤锅炉排放的重金属有害空气污染物（Heavy metals Hazardous Air Pollutants，简称HAP）主要有Hg、Cd、Pb、Cr和As等，现有除尘器能有效脱除这部分在工作温度下是固体形式的HAP，但Hg、As和Se具有较高的挥发性，不易被除尘器捕获，大部分随烟气排放到大气中。
燃煤中有毒的重金属元素主要有汞( Hg) 、钪(Sc) 、锑( Sb) 、砷(As) 、镉(Cd) 、铅( Pb) 、铽( Tb) 、钡(Ba) 、铍(Be) 、铬(Cr) 、镍(Ni) 、钴(Co) 、锰(Mn) 、银(Ag) 等,这些重金属元素及其形成的化合物开始以烟雾或尘埃状态散布在大气中,而且数量非常大,据统计,每年因燃煤进入大气的砷有1500t ;然后降落在水体中或地面上,其中,降落在地面上的重金属化合物又会由于洗刷而流进水体。
重金属化合物在水体中不能被微生物降解,而只能发生金属迁移。
生物从环境中摄取的重金属可以经过食物链的生物放大作用逐级富集,然后通过食物进入人体,引发某些器官和组织产生病变,危害人类健康。
2、国内外控制水平差异2.1 国内控制方法以燃煤中Hg的控制为例。
由于Hg的剧毒、积累性，并且在大气中停留时间较长，因此对环境危害不容忽视。
有关Hg的排放控制技术研究已经成为燃煤污染防治的一个重要领域。
燃煤电厂汞排放的形式主要有三种：气态汞元素单质Hg，气态二价离子汞Hg和固态颗粒附着汞Hg(P)。
一般Hg易溶于水，易于脱除；而Hg 不溶于水，且挥发性极强，是汞附存方式中难以脱除的部分。
吸附脱汞技术的研究进展
总第267期2014年1月(下)The Science Education Article Collects Total.267January2014(C)摘要论文综述了近五年来国内外汞控制技术研究现状,非炭吸附剂脱汞研究,包括钙基吸附剂,蛭石吸附剂,金属吸附剂,金属氧化物吸附剂等。
炭基吸附剂特别是活性炭纤维、活性炭、改性活性炭吸附汞的理论研究及影响汞的吸附的各种因素并汇总列表,认为国内公开研究的报道还处在实验阶段,对于汞排放的控制和实际解决环境问题是一个迫切的重大课题。
关键词活性炭吸附剂汞On the Progress of Researches on Absorption Demercu原ration Technology//Tong Dejun,Xun BoAbstract This paper reviews the current situation of researches on mercury control technologies at home and abroad in recent five years.Researches on non-carbon absorption demercuration in-clude calcium-based absorbent,vermiculite absorbent,metal adsorbent,metal oxide adsorbent,and so on.The theoretical re-searches on the absorption demercuration used carbon-based adsorbent,especially activated carbon fiber,activated carbon, and modified activated carbon,as well as the factors affecting the absorption of mercuration are summarized in this paper,and the open researches at home are thought to be still at the experiment stage,therefore,the control of mercury emission and the solving of practical environmental problems is still an urgent major topic. Key words activated carbon;adsorbent;mercury1前言汞是一种有害元素，而且是一种生物累积物质，对人类健康威胁很大。
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。
NID脱硫系统钙基吸收剂脱硫脱汞特性试验研究的开题报告
NID脱硫系统钙基吸收剂脱硫脱汞特性试验研究的开题报告题目：NID脱硫系统钙基吸收剂脱硫脱汞特性试验研究一、研究背景据统计，燃煤排放的二氧化硫和氮氧化物等大气污染物是造成大气污染的主要原因。
为了减少燃煤工业对环境的影响，现代燃煤工业必须使用脱硫脱硝技术来减少这些污染物的排放。
NID脱硫系统（高效湿法烟气脱硫系统）采用钙基吸收剂和新型喷雾器将脱硫反应液雾化到烟气中，以减少SO2的排放。
然而，NID脱硫系统还没有解决汞等其他污染物的问题。
因此，研究如何降低NID脱硫系统对汞元素的排放是非常有必要的。
二、研究目的本研究旨在实验研究NID脱硫系统中钙基吸收剂对脱硫和脱汞的特性，以期降低NID 脱硫系统的汞排放，以满足现代燃煤工业环保标准。
三、研究内容和方法1. 采用稀释先导技术对烟气中SO2和汞元素的浓度进行测量并分析；2. 制备不同配比的钙基吸收剂样品，对其进行物理化学分析；3. 制备不同配比的脱硫液样品，对其进行化学分析；4. 采用固体分析技术对样品进行热重分析及红外光谱分析；5. 设计实验装置，并进行实验，研究钙基吸收剂对脱硫和脱汞的特性；6. 应用多元回归分析法对实验数据进行统计分析，得出不同条件下的脱硫和脱汞效率的变化规律及其影响因素。
四、研究意义本研究的实验结果对于提高现代燃煤工业对环境的保护水平具有重要的现实意义。
研究成果可以为燃煤工业设计和运行更加环保的脱硫脱汞设备提供科学依据。
五、预期成果通过实验研究，本项目预期达到以下目标：1. 确定最佳脱硫液与吸收剂的配比；2. 确定最佳反应温度、反应时间、烟气流速等操作参数；3. 研究吸收剂对汞元素的吸收特性；4. 确定降低NID脱硫系统汞元素排放的可行性和相应的措施。
六、研究进度安排研究期限：一年阶段1：文献调研和前期准备，包括资料收集、实验设备购置等。
预计完成时间为1个月。
阶段2：实验参数优化和烟气处理实验，对实验数据进行统计分析，得出吸收剂对SO2和汞元素的脱除特性，预计完成时间为6个月。
攀钢钛渣冶炼技术获2项发明专利
［ １ ２ ］ 丁峰 ，张军 营，赵永 椿 ， 等． 天 然矿 物材 料 吸附 剂脱 除烟 气 中单 质 汞 的实 验研 究 ｌ Ｊ ｌ ＿中国 电机 工程学 报 ， ２ ０ ０ ９ ， ２ ９ （ ３ ５ ） ： ６ ５ — ７ ０ ． ［ １ ３ ］丁 峰 矿 物吸 附剂 对燃 煤 烟气 中汞 的脱 除机 制 的研 【 Ｄ 】 ． 武 汉 ：华
院， ２ ０ １ １ ．
［ ６ ］赵 永椿 ，张军 营，刘 晶，等． 燃 煤 飞灰 吸 附脱 汞能 力的 实验研 究 ［ Ｊ １ ．
中 国科 学， ２ ０ １ ０ ， ４ ０ （ ４ ） ： ３ ８ ５ — ３ ９ １ ．
［ ７］ 王 鹏 ， 吴 江， 任 建 兴， 等． 飞灰 未燃 尽碳 对 吸 附烟 气汞 影 响的试 验 研
［ ９］ 任 建莉 ，周劲 松 ， 骆 仲泱 ， 等 ．钙基类 吸附 剂脱 除烟 气 中气 态汞 的 试验 研 究［ Ｊ １ ＿ 燃料 化 学学 报， ２ ０ ０ ６ ， ３ ４ （ ５ ） ： ５ ５ ７ — ５ ６ １ ． ［ １ ０］黄 治 军，段钰 锋 ，王运 军 ， 等．钙基 吸 附剂 固定 床 吸附 烟气 中 Ｈ ｇ
［ ２ ］ 王军 辉 ． 活 性炭 吸 附脱 除燃 煤烟 气 中汞 的研 究ｆ Ｄ １ ． 杭 州 ：浙江 大
学 ２ ０ ０ ６ ．
［ ３ ］ 胡长 兴 ． 燃 煤 电站 汞排 放及 活性 炭 稳定 吸附 机理 研究 『 Ｄ １ ．杭州 ：
浙江 大学 ， ２ ０ ０ ７
脱 汞能力都随着负载金属量的增加而增大 ，但与温 度成反 比，温度升高 ，可将汞回收 ，如此吸附剂边 可进行再生。因此金属吸附剂不仅可以减小对环境 的污染 ，而且可以降低脱汞成本 。Ｊ ａ ｓ ｏ ｎ 等” 吲 考察
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。
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目前我国主要的电力供应单位之一，但燃煤过程中产生的烟气中含有大量的有害物质，其中包括了汞元素。
汞元素是一种有毒重金属，对环境和人类健康造成严重危害。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术的探讨及适用性是非常有必要的。
燃煤电厂烟气脱汞技术主要有两种方法，分别是吸附剂法和氧化剂法。
吸附剂法是通过与汞元素有亲和力的吸附剂接触，使汞元素被吸附到吸附剂上，从而实现烟气中汞元素的去除。
吸附剂法通常有活性炭法、硫酸盐法和分子筛法等。
活性炭法是最常用的吸附剂法，其原理是利用活性炭对汞元素的亲和力将其吸附下来。
硫酸盐法则是利用硫化物与汞元素形成硫酸盐沉淀，从而达到去除汞元素的效果。
分子筛法则是利用分子筛对汞元素具有选择性吸附的特点进行去除。
氧化剂法是通过在烟气中加入氧化剂，将汞元素氧化为易于去除的形态，从而实现去除汞元素的效果。
氧化剂法通常有氯化剂法和氧化亚氮法等。
氯化剂法是利用氯化剂与汞元素反应生成易于去除的氯化汞，从而去除烟气中的汞元素。
氧化亚氮法则是通过将汞元素氧化为氧化态后，利用化学反应将其转化为易于去除的形态。
燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性主要取决于煤炭品质、炉燃烧方式、烟气组分等因素。
煤炭品质是影响汞含量的关键因素，煤中硫、灰、水分等成分越高，汞含量则越高。
炉燃烧方式是影响烟气中汞转化特性的重要因素，对于直燃煤炉，汞主要以元素态存在，而对于燃煤炉中的NOx损失燃烧，汞多以尾部组分的形态存在。
烟气组分的不同也会对烟气脱汞技术的适用性造成影响，例如吸附剂法对烟气其他组分的影响较小，适用于各种含硫燃烧燃煤烟气，而氧化剂法对烟气中其他无机物组分有较高的要求。
燃煤电厂烟气脱汞技术是一项重要的环保技术。
吸附剂法和氧化剂法是目前应用最广泛的技术，但其适用性不同。
在具体应用中需要根据不同的燃煤电厂情况选择合适的技术，同时还需要进一步研究和探索新的脱汞技术，以提高对烟气中汞元素的去除效率。
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。
燃煤烟气脱汞技术的现状及进展
32工业安全与环保I ndust r i al Saf et y a nd Envi r onm e nt al Pr ot ect i on2013年第39卷第2期F e brua r y2013燃煤烟气脱汞技术的现状及进展*陆玉韩粉女仓辉邵景玲许琦(盐城工学院化学与生物工程学院江苏盐城224051)摘要燃煤烟气中汞排放的控制已成为最重要的环保课题之一。
阐述了燃煤烟气脱汞技术的现状及进展，并介绍了用于烟气脱硝的SC R技术对于烟气中汞脱除的影响。
SC R催化剂可将烟气中不溶于水的气态单质汞催化为易溶于水的氧化态汞，再用湿式烟气脱硫装置除去。
关键词燃煤烟气脱汞S C RT he St at us and P r ogr es s of R em ovi ng M er cur y Fr om C oal-f i r ed F l ue G asL U Y u H A N Feng nu C A N G H ui SH A O Ji ngl i ng X U Q i(S chool of C he m i c al and曰捌D g删Engi neer i ng，Y ancheng I ns疵ut e of Technol ogy ya咖，Jiangsu224051)A bs t ra ct M er cury em i s si on i n coal——f i r ed f l ue gas ha s becom e on e of t he m ost i m por t ant envi ronm ent a l i ssues nO W．Thepa pe r di s cuss es t he s t atus and pr o gr e ss of m e rc ur y re m ova l t e chnol ogy i n coal—f i r e d f l ue ga s，and i nt r oduc es t he ef f ect s ofSC R t e chnol ogy O n m er c u r y re m ova l i n f l u e gas．The i nsol ubl e gl t seous w e_x eur y i n f lue ga s is cat a l m d t o w l l t e r-s ol ubl e oxi-di z ed m e rc ur y o v er SC R cat al yst s and t hen r em o ved by w et f l ue gas desu l f ur i zat i on devi ces．K eyW or ds coal—fi red f l ue ga sm e rc ur yr em oval SC R0引言近年来燃煤烟气中痕量金属元素的污染问题受到了人们的广泛关注，特别是燃煤造成的汞污染。
燃煤烟气中汞脱除技术的研究进展
第39卷第4期2008年7月 锅 炉 技 术BOIL ER TECHNOLO GYVol.39,No.4J ul.,2008收稿日期:2007-09-24基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2006CB200300)作者简介:孟素丽(1981-),女,硕士研究生,主要从事燃煤大气污染物控制研究。
文章编号: CN31-1508(2008)04-0077-04燃煤烟气中汞脱除技术的研究进展孟素丽,段钰锋,杨立国,王运军,黄治军(东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室,江苏南京210096)关键词: 燃煤烟气;汞;脱除技术;吸附剂;研究进展摘 要: 针对目前燃煤锅炉烟气中汞的排放状况,综述了燃煤电厂烟气中汞脱除技术的研究进展。
介绍了现有常规污染物控制设备对燃煤烟气中汞的脱除能力;探讨了活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂以及一些新型吸附剂对汞的脱除效果。
结合国内外研究经验,依靠现有污染物控制设备、改良常见吸附剂特性和开发高效廉价的吸附剂将成为今后我国脱除烟气汞的主要发展趋势。
中图分类号: T K 229.6 文献标识码: B1 前 言 汞是一种神经毒物,而且是一种生物积累物质,对人群健康威胁很大。
目前认为造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为因素。
2003年初,联合国环境规划署(UN EP )发表的一份调查报告指出,燃煤电厂是最大的人为汞污染源。
在燃煤过程中,汞主要是以气态形式排放,成为环境污染的主要来源之一。
烟气中汞主要以3种形态存在:元素汞(Hg 0)、氧化态汞(Hg 2+)和颗粒态汞(Hg P )。
不同形态的汞具有不同的物理和化学性质。
Hg 2+易溶于水且易附着在颗粒物上,故可用常规的污染物控制设备除去;Hg P 在大气中的停留时间很短,也可用除尘设备收集;而Hg 0易挥发且难溶于水,很难被除尘设备捕获,几乎全部排放到大气中,形态相对比较稳定且停留时间很长,平均可达1年左右,且易长距离输送而形成大范围的汞污染。
钙基吸收剂脱除SO2和HCI研究进展
电 力 科
技 与 环 保
第２ ９卷 第 ３期
钙 基 吸收 剂 脱 除 Ｓ Ｏ２和 ＨＣ Ｉ 研 究 进 展
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｄ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｕ ｍ — — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｔ ｓ
等 效 粒 子 模 型 是 比较 经 典 的模 型 。 未 反 应 核 收 缩 模 型 … 指 的是 未反 应 的 Ｃ ａ Ｏ 颗 粒 随 着 固 硫 反 应 的 进
虽 然石 灰石 作 为传统 的钙 基脱 硫材料 有着 资源 丰富 ， 廉价 易得 等特 点 ， 但 在 高温 固硫时 利用率 普遍
中图分类号 ： Ｘ Ｔ Ｏ Ｉ ． ３
文献标识码 ： Ｂ
文 章编 号 ： ｌ ６ ７ ４— ８ ０ ６ ９ （ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ３一 Ｏ ０ １ — ０ ５
１ 钙 基 吸收 剂 脱 除 Ｓ Ｏ：的研 究
１ ． １ 反 应 机 理
间变化 的动 力学 曲线 上存 在两个 特 征转化 率 。大部
王 茜， 韩 奎 华
（ 山东大 学能 源与 动力 工程 学 院 ， 山东 济南Leabharlann ２ ５ ０ ０ ６ １ ）
摘要 ： 分 别 介 绍 了钙 基 吸 收 剂 脱 硫 和 脱 氯 的机 理 和 影 响 因素 ， 分 析 了脱 硫 、 脱 氯 的 相 互 影 响 。 探 讨 了钙 基 吸 收 剂 协
同脱 硫 脱 氯 的 可行 性 ， 指 出 了 未来 研 究 方 向 ， 为 今 后 实现 燃 烧 中 同 时脱 硫 、 脱 氯提 供 理 论 依 据 和 技 术 参 考 。
烟气脱汞技术研究进展
第42卷第9期2013年9月热力发电T H E R M A L P O W ER G E N E R A T I O NV01．42N O．9Sep．2013[摘[关[中图[ool烟气脱汞技术研究进展程广文1，张强2，白博峰11．西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安7100322．西安热工研究院有限公司，陕西西安710032要]烟气脱汞技术包括吸附剂法、化学氧化法和利用现有设备与技术控制汞排放法3种。
吸附剂法是目前最成熟的一种烟气脱汞技术，常用的脱汞吸附剂有活性炭类吸附剂、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂以及各种新型吸附剂；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等，是利用氧化剂或催化剂将烟气中的H go氧化成H92+后，再进行脱除；利用现有的袋式除尘设备能除去烟气中的H gr，静电除尘器不但能除去H gr，还能有效氧化吸附H go；湿法脱硫技术可去除H92+。
键词]烟气脱汞；吸附剂法；化学氧化法；吸附剂；氧化剂；催化剂分类号]X701[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)09—0001—06编号]10．3969／J．i s sn．1002—3364．2013．09．001R e sea r c h advanc es of f l ue gas m er cur y r e m ova l t echnol ogyC H E N G G uangw enl，Z H A N G Q i a n92，B A I B of en911．School of E ner gy and P ow e r E ng i nee r i ng，X i'an Ji aot ong U ni ver si t y，X i'an710049，C hi na2．X i'an T her m al P ow er R es e ar ch I ns t i t ut e C o．，L t d．，C hi na H uane ng G r oup，X i'a n710032，C hi naA bst r act：Seve r al t echnol ogi es of c apt ur i ng m er cu r y f r om f l ue ga s s uch as ads or bent m e t hod，oxi—di zat i on m et ho d，and em pl oyi ng ex i st i ng de vi ces and t echnol ogi es t o cont r ol m er cu r y w er e i nt r o—duce d，a nd t he devel o pm ent s of t he se t e chnol ogi e s w er e al s o s um m ar i zed．T he ads or bent m e t hodi s t he m os t m at ur e m er cu r y r em oval t echnol ogy at pr e se nt．The com m on m e r cur y r em oval ads or—be nt i ncl ude s ac t i va t ed c ar bon adsor bent s，f l y ash，C a—bas ed ads or be nt，m i ne r al ads or bent andva—r i ous new ads or bent s．T he oxi da t i on m e t hod co nsi st s of phot ocat al yt i c oxi dat i on，m e t a l and m et aloxi de cat al yt i c oxi da t i on，and sel ect i v e cat al yt i c r e duct i on，by w hi c h t he H go i n f l uega s w as oxi—di zed t o H g抖by t he oxi dant or cat a l yst，t hus t he H g抖w a s r em oved．T hepr es ent bag fi l t er c ancol l ect t he H gp i n f l ue gas；t he el ect r ost at i cpr e ci pi t at or no t onl y c an col l ect t he H gP，but al s o ca n oxi di ze and a bs or b H go ef f ec t i vel y；w hi l e t he H92+can be r em ove d by w e t de sul f ur i zat i on t echnol—ogy．The r ec ent r e sea r c h pr ogr e ss and t he pr obl em s occ ur r ed dur i ng t hei r appl i cat i on of above t e chnol ogi e s w er e pr e sent ed．Fi na l l y，t he devel opm ent t r e nd of t he c apt ur i ng m er cu r y t echnol ogy w a s pr opo sed．K e y w or ds：m er cur y r e m oval；f l ue ga s；a dsor bent m et hod；oxi di za t i on m e t hod；oxi da nt；c at al yst汞是一种有毒的重金属元素，也是一种重要的大气污染物，具有挥发性、持久性和生物累积性，可通过食物链进入人体，对人的神经系统和生长发育产生致命影响。
钙基及其改性吸附剂脱除燃煤烟气中汞的试验研究的开题报告
钙基及其改性吸附剂脱除燃煤烟气中汞的试验研究的开题
报告
研究背景：
燃煤是一种广泛应用的化石燃料，但其燃烧过程中会产生大量的固体废弃物和气体污染物，尤其是汞。
燃煤烟气中的汞主要以元素汞（elemental mercury，Hg0）和
氧化汞（oxidized mercury，Hg2+）的形式存在，对环境和人体健康造成极大的危害。
因此，有效地减少燃煤烟气中汞的排放已成为大家关注的焦点。
已有的方法主要包括激活炭吸附、氧化吸附、SCR除尘器前置等方法，但存在吸附剂选择性差、汞排放再生等问题，因此需要开发新型吸附剂完成汞净化。
研究内容：
本研究选取钙基及其改性吸附剂作为燃煤烟气中汞的吸附剂，设计试验研究钙基及其改性吸附剂对Hg0和Hg2+的吸附效果。
在试验中将考察燃煤烟气中汞的浓度对
其吸附效果的影响，同时探讨烟气流速、温度和湿度等因素对吸附剂的影响。
研究方法：
本研究采用实验室小尺寸装置进行试验，将多组钙基及其改性吸附剂置于装置中，通过持续输送含有不同浓度汞的烟气使其进入吸附剂反应器，控制各项参数的条件，
记录吸附剂前后汞的浓度变化，得到吸附效率和工作状态，借此找到适合低汞排放的
新型燃料烟气汞净化吸附剂。
研究意义：
该研究将钙基吸附剂的结构及吸附特性与其改性后的吸附剂进行对比，得到提高吸附效率的关键因素和最佳条件，对解决煤炭燃烧中汞排放问题有重要的实际意义。
HBT滤料负载飞灰-CaO吸附剂脱除燃煤烟气Hg0的试验研究的开题报告
HBT滤料负载飞灰-CaO吸附剂脱除燃煤烟气Hg0
的试验研究的开题报告
题目：HBT滤料负载飞灰-CaO吸附剂脱除燃煤烟气Hg0的试验研究
一、研究背景
随着工业化和城市化的加速发展，燃煤烟气中污染物排放量不断增加，其中包括大量的重金属污染物，如Hg、As、Pb、Cd等。
其中，Hg
被广泛关注，因为其具有高毒性、难降解等特点，而且具有广泛的生物
积累和毒害效应。
因此，制定有效的Hg排放控制措施对于保护环境和维护公共健康至关重要。
在燃煤电厂中，Hg排放控制是关乎企业可持续发展和环保形象的重点任务之一。
目前，燃煤电厂在烟气中脱除Hg的方法主要包括吸附剂法、氧化剂法、膜分离法、催化转化法等。
其中吸附剂法最为成熟和广泛应用，在传统的Ca-based和S-based吸附剂基础上，新型吸附剂应运而生。
二、研究内容
本文旨在探究HBT滤料负载飞灰-CaO吸附剂脱除燃煤烟气Hg0的
机理和技术效果。
主要研究内容包括：
1.制备HBT滤料负载CaO吸附剂，并对其表征和性能进行分析；
2.研究不同工况条件下燃煤烟气中Hg0的吸附特性和去除效果；
3.考察烟气中其他污染物对Hg0吸附的影响，以及Hg0吸附对CaO 的再生效果。
三、研究意义
本研究将为燃煤电厂Hg排放控制提供一种新型的脱除方法，并为开发高效、低成本的Hg吸附剂提供借鉴和参考。
此外，通过对该技术的优
化和完善，可有效提高Hg脱除率和稳定性，显著减少Hg排放量，从而实现企业环境保护和可持续发展。
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文章编号:0253 2409(2006)05 0557 05收稿日期:2006 02 09;修回日期:2006 05 21。
基金项目:国家自然科学基金(50608065;50476056);国家高技术研究发展计划(863计划,2005AA520080)。
作者简介:任建莉(1975 ),女,山西介休人,博士,工程热物理专业。
E m ai:l rrren @zj u t .edu .cn 。
钙基类吸附剂脱除烟气中气态汞的试验研究任建莉1,2,周劲松2,骆仲泱2,徐 璋1,张雪梅1(1.浙江工业大学机械制造及自动化省部共建教育部重点实验室,浙江杭州 310032;2.浙江大学热能工程研究所,能源清洁利用国家重点实验室,浙江杭州 310027)摘 要:用恒温水浴中汞渗透管的汞蒸气发生装置和其他烟气主要气体成分模拟烟气条件,在小型固定床试验台上开展钙基类物质作为吸附剂脱除单质汞的试验研究。
结果表明,无SO 2时,两种钙基吸附剂以及飞灰和熟石灰混合物对单质汞的吸附效率不高;当S O 2存在时,对单质汞的脱除效率可增加15%~20%,30m i n 时吸附量可增加50%以上,且吸附在较高温度下更有利。
其原因在于SO 2同钙基吸附剂之间的化学反应,在钙基物质表面产生了活性区域,有利于提高对H g 0的捕捉效率,化学吸附起到了促进吸附的作用。
关键词:汞控制;燃煤;钙基吸附剂;烟气;S O 2中图分类号:TQ534.9 文献标识码:ACa based sorbents form ercury vapor re m ova l from fl u e gasREN Jian li 1,2,Z HOU Ji n song 2,LUO Zhong yang 2,XU Zhang 1,Z HANG Xue m ei1(1.T he MO E K ey L aboratory ofM echan i ca lM anu f ac t ure and A utom ati on ,Zheji ang U n i versity o fT echno l ogy ,H angzhou 310032,Ch i na ;2.S tate K ey L aboratory of C l ean Energy U tilizati on ,Insti tute for Ther m a l Pow er Eng i neer i ng ,Zhe jiang U n i ve rs i ty ,H ang zhou 310027,Ch i na)Abstract :The characteristics ofm ercury adsorption by Ca based sorben tsw ere exper i m enta ll y m easured in a benchsca le fi x ed bed m ercury adsor pti o n facility w ith a m ercury per m eation tube e mbedded i n an iso ther m al w ater bath and si m ulated flue gas co m positions .The adsorpti o n perfor m ance of ca lciu m based sor bents i n cluding li m e ,hydrat ed li m e and a m i x ture o f fl y ash and hydrated li m e is better i n t h e presence of SO 2.The presence of SO 2i n the si mu lated flue gas can enhance the H g 0capture efficiency fro m about 15%to 20%,and the adso r pti o n capacity is i n creased m ore than 50%at30m i n of exposure o f sorbents to fl u e gas .It is found that t h ere is a h i g her capture effectat higher te m perature .It is supposed that heter ogeneous reacti o ns of C a based sorbents and SO 2can increase H gcapture,the sites forH g 0capt u re are infl u enced positi v ely by the presence o f SO 2.The behavior can be corre lated w it h the che m isorption m echan is m.The potentia l of C a based sorbents used to contro lH g and SO 2e m i s sions cost effectively is g rea.tK ey w ords :m ercury re m ova;l coal fired ;Ca based sorben ts ;fl u e gas ;SO 2 汞是一种在生物体内和食物链中具有永久累积性的有毒物质,对人类健康危害较大。
环境中汞的来源有自然排放(如火山喷发)和人为排放两种。
据初步估算,亚洲人为活动向大气排放的汞从1990年占全球排放量的30%增至1995年的56%,这与亚洲煤炭消费量的增加有密切关系[1]。
中国是煤炭消费大国,燃煤汞排放已经引起广泛关注。
煤燃烧过程中,大部分汞随尾部烟气排入大气,成为大气中汞的重要来源。
烟气中的汞主要以两种形式存在,单质汞(H g 0)和二价汞的化合物(H gC l 2、H g O )。
单质汞具有熔点低,平衡蒸气压高,不易溶于水等特点,比二价汞化合物更难从烟气中除去。
目前有多种方法可用于燃煤电站汞的脱除,但还没有一种较成熟的技术能实现广泛的商业应用[2]。
有发展前景的汞排放控制技术有三种:燃烧前除汞、喷射吸附剂和湿法洗涤技术[3]。
⑴燃烧前常规物理洗选煤技术虽然在一定程度上除去煤中的汞[4],但残留于煤中的汞仍需用其他方法去除,而且洗煤除汞成本高,此技术很难作为燃煤汞污染控制的主要技术;⑵烟气中喷入活性炭、飞灰等吸附剂。
活性炭常被注入一些化学物质,如碘、氯和硫的化合物,可增强吸附,同时也提高了成本[5],钙基吸附剂、沸石、紫外线照射下的T i O 2对气态汞也有较好的捕获作用[6];⑶湿法洗涤装置可将烟气中80%第34卷第5期2006年10月燃 料 化 学 学 报Jou rna l of Fuel Che m istry and T echno logyVo.l 34N o .5O ct .2006~95%的H g2+除去,但对于不溶于水的H g0捕捉效果却很差。
钙基吸附剂(Ca O、Ca(OH)2、C a CO3、CaSO4 2H2O等)价格低廉,且已广泛用于烟气中SO2的脱除。
如果钙基物质能够在烟气汞排放的控制方面也有所突破,则可作为脱除烟气中多种污染物的有效物质。
研究表明[7~9],钙基类物质如Ca(OH)2对H gC l2的吸附效率可达到85%,碱性吸附剂如Ca O 同样也可以在100 时很好地吸附H gC l2,在140 时对H g C l2的吸附效率较低,但这两个温度下对单质汞的吸附效率都很低,因此需要加强钙基类物质对单质汞吸附的研究。
本研究利用熟石灰、石灰、熟石灰和飞灰混合物这三种非炭类物质在脱除单质汞方面进行试验研究。
在固定床试验台上,利用汞渗透管的汞蒸气发生装置和其他主要气体成分模拟烟气,研究了各钙基类物质的吸附过程以及烟气成分中SO2的影响,并对其机理进行了深入探讨。
1 实验部分研究选择三种含钙类物质作为吸附剂,熟石灰、石灰以及飞灰和熟石灰混合物(简称MFC),其中石灰样品曾用于喷雾干燥脱硫试验研究,脱硫效率达85%以上[10,11]。
经化学分析,熟石灰的Ca(OH)2质量分数为97.6%,石灰Ca O质量分数为87.6%。
钙基类吸附剂的化学成分分析见表1。
表1 钙基类吸附剂的化学成分分析T able1 C a based sorbents che m ica l co m pos i tionsSa m pleContent w/%Ca(OH)2CaO M gO Fe2O3S i O2A l2O3N ot deter m i nedL i m e87.60.720.600.250.818.46H ydrated li m e97.62.40M FC24.42.061.033.5336.1729.723.09用压汞仪(Qua ntachro m e Pore M aster60型)对其孔隙结构和比表面积等物理特性进行分析,结果见表2。
表2 钙基类吸附剂物理特性T ab l e2 P roperti es of Ca based so rbentsSa mpl eSurfaceareaA/m2 g-1Bul kdensi tyv/g mL-1Particl esi zed/c mAverageporedi a meterd/n mVoi dfracti onL i m e6.640.790.00833.130.34H ydrated i m e10.850.750.00820.280.29M FC25.900.810.00822.120.30模拟烟气固定床实验台主要由模拟烟气部分、吸附装置和测量装置等组成。
实验装置的具体情况和吸附实验方法参考文献[12]。
2 结果与讨论2.1 吸附效率和吸附量计算 采用吸附效率和吸附量来表征吸附剂吸附汞的能力,试验结果用穿透曲线和吸附曲线两种表示。
曲线的纵坐标采用出口处气体中汞浓度(c)与入口处汞初始浓度(c0)之间的比值(c/c0 100%)。
穿透曲线表示了被吸附组分的浓度变化,其形状依赖于吸附剂类型和气体性质及组成。
吸附效率则为:(1 c/c0) 100%。
某时刻的单位吸附量( g H g/g吸附剂)为:从吸附开始到t时刻为止,单位质量吸附剂吸附的汞总量,可表达为:q=[t(1-c/c0)d t]c0/m吸附量曲线表示被吸附物质在某一初始入口浓度时,单位质量吸附剂的吸附量随时间的变化。
2.2 熟石灰Ca(OH)2 在BL(base line)气体条件下,即O2、C O2和N2三种混合气体,气体流量1 L/m i n,吸附温度125 ,H g0入口浓度19.9 g/m3, C a/H g比为6.3 104 1下进行吸附试验和同样条件下加入0.08%SO2进行吸附试验,获得的Ca(OH)2吸附H g的穿透曲线和吸附曲线如图1和图2所示。