燃煤电厂烟气脱汞技术综述
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。
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作为能源供应的主要来源之一,在发电过程中会产生大量的烟气排放。
烟气中含有许多有害物质,其中之一就是汞。
汞是一种高毒的重金属,它在环境中的存在对人类和生态系统造成严重危害。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术,探讨其适用性具有重要意义。
目前主流的燃煤电厂烟气脱汞技术有湿法脱汞和干法脱汞两种。
湿法脱汞主要包括氧化吸附法和选择性催化还原法。
氧化吸附法是通过将汞氧化为水溶性的汞离子,然后利用吸收剂吸附汞,最后通过控制吸收剂中的pH值或添加还原剂来实现汞的脱附。
选择性催化还原法则是利用选择性催化剂将气态中的汞转化为固态颗粒,然后通过过滤装置将固态颗粒捕获。
干法脱汞技术主要包括活性炭吸附法和氯化法。
活性炭吸附法通过将烟气中的汞气体吸附在活性炭上,进而将活性炭回收,在高温下进行脱附处理,实现汞的去除。
氯化法则是将烟气中的汞与氯化气体反应生成氯化汞,然后通过吸附剂将氯化汞捕获。
这些烟气脱汞技术各有优势和适用性。
湿法脱汞技术工艺相对成熟,处理效果较好,适用于大部分燃煤电厂烟气的脱汞需求。
干法脱汞技术则具有简单、节能、低废水排放等特点,适用于一些小型燃煤电厂中,但对于高浓度汞含量的烟气处理效果较差。
原煤中的汞含量高低直接影响到烟气脱汞技术的应用效果。
高汞含量的煤炭会使得烟气中的汞含量相对较高,从而增加了脱汞技术的难度和成本。
在选择燃煤供应商时,应优先选择低汞含量的煤炭,这可以减少燃烧过程中汞的排放。
燃煤电厂烟气脱汞技术的投资和运营成本也需要考虑。
不同的脱汞技术在设备投资、能耗和副产品处理等方面存在差异,需要根据具体情况综合考虑,选择最适合自身条件的脱汞技术。
燃煤电厂烟气脱汞技术的探讨以及适用性的研究对于减少烟气污染物排放,保护环境和人民健康具有重要意义。
不同的脱汞技术有不同的适用场景,需要根据燃煤电厂的具体情况进行选择和应用。
减少煤炭中汞的含量以及提高燃煤电厂的汞排放标准也是防治烟气汞污染的有效手段。
脱汞综述
燃煤电厂脱汞综述1.脱汞的背景及意义近年来,由于痕量元素特别是汞在环境污染中显示出的隐蔽性、高挥发性、易迁移性、高度生物蓄积性及其潜在持久危害性,引起了国际社会的广泛关注。
(刘彦)。
每年大约有5000吨汞进入大气,主要来源于自然界和人为来源,自然界来源主要是指火山喷发,人为来源包括汞矿和其他金属的冶炼,氯碱工业,电器工业和矿物燃料的燃烧。
汞的毒性以有机化合物的毒性最大,大量的汞通过干沉降或湿性沉降使甲基汞侵入沉降污染水体。
生物反应后形成剧毒的甲基汞,与-SH基结合形成硫醇盐,使一系列含-SH某酶的活性受到抑制,从而破坏细胞的基本功能和代谢。
甲基汞能使细胞的通透性发生变化,破坏细胞离子平衡,抑制营养物质进入细胞,导致细胞坏死。
汞能在鱼类和其他生物体内富集后循环进入人体,对人类造成极大危害,并对植物产生毒害,导致植物叶片脱落、枯萎[4]。
2003年初,联合国环境规划署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。
Nriagu对世界范围内汞排放源的分布进行估算,认为电力煤燃烧贡献了9%~17%的汞。
汞在煤中处于富集状态,煤中的汞通过燃烧进入地壳开放环境,进行迁移、转化及再分配,对河流、海域及大气的污染日趋严重,已严重威胁到人类的健康。
相对于燃煤其他污染物,烟气中的汞排放浓度一般只有10µg/m3左右, 汞的危害与控制技术研究一度遭到忽视。
世界煤中汞的含量中国主要产煤区煤中汞的含量注:以上数据来源于中国科学院长春地理研究所等单位的研究结果根据对已发掘煤矿的分析,虽然世界范围内煤的平均汞含量约0.13mg/kg,但是由于煤的大量燃烧,全世界每年燃煤产生的汞总量达到3000t以上。
王起超等人在1995年曾对中国各省煤中的汞含量进行了测量,汞的平均含量为0.22mg/kg;郝吉明等人在2005年在全国范围内选取1500个煤样进行汞含量测量得出,汞的平均含量为0.20mg/kg。
在全球尺度上,中国属于燃煤汞污染严重的地区之一。
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作为我国主要的能源供应形式之一,其烟气中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。
除此之外,燃煤电厂烟气中还存在着对环境和人体健康具有潜在危害的重金属元素,如汞、铅等。
其中,汞是一种无色、无味、具有高挥发性和生物富集性的有害物质,在环境和人体健康中具有重要的作用。
汞的排放主要来源于燃煤电厂的烟气,燃煤电厂在燃烧煤炭时,蕴含在煤炭中的汞会挥发至烟气中,从而进入大气和水环境中,对环境和人体健康产生潜在危害。
因此,有效控制燃煤电厂烟气中的汞排放,具有十分重要的意义和价值。
在各种污染治理技术中,烟气脱汞技术被广泛应用于烟气污染物的削减。
烟气脱汞技术主要包括吸附、氧化、还原和蒸发浓缩等几种方式。
其中,吸附法是目前应用最为广泛的烟气脱汞技术之一,其基本原理是通过在烟气中添加一定的吸附剂,吸附烟气中的汞物质,并固化在吸附剂中。
氧化法则是通过将汞物质氧化成易于吸附的一种化合物,从而进行汞的分离和脱除。
还原法则是将氧化后的汞还原成元素态,从而增加其挥发和易吸附性。
蒸发浓缩法则是通过蒸发烟气中的水分,将汞物质浓缩于液体中,从而彻底去除。
然而,在实际的生产运行中,煤种、燃烧方式、烟气成分等因素均会对脱汞技术的适用性产生较大的影响。
因此,在选择烟气脱汞技术时,需根据煤种和燃烧工艺选用相应的技术,降低运营成本,提高效率。
在煤种方面,不同的煤种汞含量存在较大的差异。
目前,国内主要的煤种有无烟煤和褐煤等,其中褐煤的汞含量较高,而对其进行脱汞的技术较为困难。
因此,在选择煤种时应优先选择低汞含量的无烟煤,以降低汞的排放量。
在燃烧工艺方面,煤的燃烧方式、烟气温度、流速等均会对脱汞技术的适用性产生影响。
在烟气温度较低、流速较慢的情况下,吸附法的效果更好;而在烟气温度较高、流速较快的情况下,则需要采用氧化、还原或蒸发浓缩等技术。
此外,还应根据烟气成分的不同,选择对应的脱汞技术,以达到最佳的治理效果。
燃煤电厂烟气脱汞介绍共22页
烟气脱汞和协同控制
强化协同控制
• SCR催化剂的汞氧化能力必须与其对SO2氧化 为SO3的能力相平衡,尽量降低SO3的生成;
• 尽量减少汞在湿法FGD中的释放量;
15
烟气脱汞和协同控制
吸收剂技术
• 在除尘装置的上游喷入活性炭粉末(PAC)是 吸收剂添加脱汞技术的核心;
• 在燃烧煤种的含卤素量低时,喷入卤化PAC是 提高脱汞效率的有效措施;
• 在高硫煤烟气中喷入PAC时脱汞效率较低,这 是由于SO3浓度增加的缘故。
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烟气脱汞和协同控制
PAC喷入工艺
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烟气脱汞和协同控制
烟气脱汞和协同控制
TOXECON工艺
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烟气脱汞和协同控制
TOXECON 2工艺
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烟气脱汞和协同控制
PAC喷入工艺的脱汞效率
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总结
好消息之一:我国大部分燃煤电厂的烟气 含汞量都比0.03mg/Nm3要低;
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烟气脱汞和协同控制
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烟气脱汞和协同控制
11
烟气脱汞和协同控制
协同控制
• 电厂所有的大气污染控制系统(APC)除了针 对各自的主要污染物之外,对于汞都有一定程 度的协同处理能力;
• 美国EPA对电厂的APC技术的组合对汞的协同 处理能力进行了调研,其结果如下表。
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烟气脱汞和协同控制
各种APC装置的组合对汞脱除的平均效率(%)
好消息之二:烟气脱汞可以依靠现有的烟 气治理设备的协同控制能力来实现。在现 有标准要求下,一般无需新增独立的脱除 装置。
坏消息(??):对PM2.5排放的控制, 将要求电厂采取新的污染治理系统。
21
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
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。
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。
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烟气中含有大量的汞元素,这是一种非常有害的有毒物质。
烟气中的汞元素在被排放出去后非常容易造成环境污染和人体健康危害,因此必须要采取有效的措施进行脱汞。
本文主要探讨燃煤电厂烟气脱汞技术的相关内容及其适用性。
1.1 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种较为常见的烟气脱汞技术,其原理是通过活性炭表面的吸附作用,将烟气中的汞元素捕捉下来。
活性炭吸附法具有高效、简便、适用范围广等优点,因此在烟气脱汞领域得到了广泛应用。
1.2 选择性催化还原法选择性催化还原法是一种新型的烟气脱汞技术,其原理是利用催化剂将氧化态的汞元素还原为元素态,然后通过烟气排放出去。
选择性催化还原法具有高效、低成本等优点,但是其对氮氧化物等有害物质的处理能力相对较弱,需要进一步改进。
1.3 湿法喷雾法湿法喷雾法是一种通过喷淋液体将烟气中的汞元素溶解的技术。
该技术具有适用范围广、处理效率高等优点,但也存在喷液强度的控制难度较高、脱除效果受气流影响较大等问题。
2.1 燃煤电厂煤质及汞含量燃煤电厂的煤质及汞含量是决定烟气脱汞技术适用性的首要因素。
不同种类的燃煤其汞含量和化学性质不同,因此其适用的脱汞技术也不同。
比如,富含甲基汞的煤使用活性炭吸附法具有显著的效果,而选择性催化还原法的效果则不佳。
2.2 燃煤电厂的烟气成分燃煤电厂的烟气成分对脱汞技术的适用性也有一定的影响。
比如,湿法喷雾法对于烟气成分的要求较高,需要烟气中必须含有一定的水分才能有效实现脱汞。
2.3 燃煤电厂的处理能力与能源消耗不同的脱汞技术对于处理能力和能源消耗有着不同的要求,因此需要从综合成本、加工复杂度、废物排放等多个方面综合考虑,选用最适合自身的脱汞技术。
总之,燃煤电厂烟气脱汞技术的选择需要考虑多方面的因素,采用最为适合的技术可以更好地保障大气的环境质量和人体健康。
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随着环保意识的日益增强,对大气污染物排放的管控要求也越来越严格。
重金属汞是大气污染物中的重要组成部分,其对人体健康和环境造成的危害不容忽视。
燃煤电厂是重要的大气污染源,因此研究和开发燃煤电厂烟气脱汞技术显得尤为重要。
本文将对燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨,并对其适用性进行研究。
一、烟气中汞的来源燃煤电厂烟气中的汞主要来自煤燃烧过程中。
煤中的汞以无机汞和有机汞的形式存在,当煤燃烧时,这些汞会随着烟气排放到大气中。
燃煤电厂的脱硫设备也会影响烟气中汞的形式和浓度。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术需要充分了解汞的来源和形态。
二、烟气脱汞技术现状目前,燃煤电厂烟气脱汞技术主要有化学吸附、烟气净化装置优化、催化氧化和活性炭吸附等方法。
化学吸附是目前应用较为广泛的脱汞技术,它可以有效去除烟气中的汞。
烟气净化装置优化是通过优化燃烧工艺和净化装置结构,减少烟气中汞的排放。
催化氧化利用催化剂催化烟气中的汞,将其转化为易于捕集的形式。
活性炭吸附则是利用活性炭的吸附性能来去除烟气中的汞。
烟气脱汞技术的适用性取决于多个因素,包括燃煤种类、燃烧工艺、以及烟气排放特点等。
不同的燃煤种类含汞量不同,因此需要根据燃煤种类选择合适的脱汞技术。
燃烧工艺也会影响汞的形态和浓度,因此需要根据具体燃烧工艺确定脱汞技术。
燃煤电厂烟气排放特点也需要考虑,包括烟气温度、湿度、压力等参数。
综合考虑这些因素,选择合适的烟气脱汞技术对于燃煤电厂来说至关重要。
随着汞排放标准的不断提高,烟气脱汞技术也在不断发展和完善。
未来,烟气脱汞技术将朝着高效、低成本、易操作的方向发展。
化学吸附技术的发展将成为主要趋势,新型吸附剂和吸附工艺的应用将大大提高脱汞效率和降低成本。
烟气净化装置优化和催化氧化技术也将成为发展重点,通过优化工艺和结构来提高脱汞效率。
烟气脱汞技术的发展趋势将更加注重提高脱汞效率和降低成本。
五、结语燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用对于环境保护和人民健康具有重要意义。
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世界上主要的电力生产方式之一,然而燃煤电厂所排放的烟气中含有一定量的汞,这会对环境和人体健康造成严重危害。
为了解决这一问题,燃煤电厂烟气脱汞技术成为了研究的热点。
本文将对燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨,并对其适用性进行分析。
燃煤电厂烟气中汞的排放对环境和人体健康造成了严重危害。
燃煤中所含的硫、氮和氯等元素在高温条件下会与汞形成气相化合物,因此燃煤电厂所排放的烟气中含有大量的汞。
汞是一种具有强烈毒性的重金属,长期接触或吸入汞蒸气会对人体的中枢神经系统、肾脏和免疫系统造成严重伤害。
大量的汞排放还会影响环境中的水体和土壤质量,对水生物和陆生生物造成危害,对于地球生态环境造成重大影响。
减少燃煤电厂烟气中汞的排放具有重要意义。
燃煤电厂烟气脱汞技术可以分为物理方法和化学方法两大类。
物理方法包括粉尘捕集、湿式脱硫、活性炭吸附等方式,而化学方法则涉及到化学吸收、化学沉淀等技术。
在实际应用中,常用的脱汞方法主要包括烟气净化装置和脱硫装置两类,通过这两类设备可以有效地去除烟气中的汞。
目前针对燃煤电厂烟气脱汞技术仍然存在一些问题,例如脱汞效率低、脱汞成本高等,因此需要进一步研究和改进。
燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性取决于多个因素。
首先是燃煤电厂的规模和产能,不同规模和产能的燃煤电厂所排放的烟气中汞的含量和排放量都有所不同,需要根据具体情况选择合适的脱汞技术。
其次是燃煤的类型和质量,不同类型和质量的燃煤中所含的灰分、硫分、氯分等元素含量不同,会影响汞的形态和脱除难易程度。
再次是烟气的温度和压力,不同温度和压力下汞的物理和化学性质不同,对脱汞技术的选择和使用也有影响。
最后是环境和能源政策的要求,不同国家和地区对燃煤电厂烟气中汞的排放标准和要求不同,需要根据当地的政策法规选择合适的脱汞技术。
燃煤电厂烟气脱汞技术是一个重要的环境保护领域的研究课题,通过对该技术的探讨和研究可以有效地降低烟气中汞的排放量,保护环境和人体健康。
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一种常见的发电方式,但由于燃煤在燃烧过程中会产生大量的汞排放,导致环境污染和健康风险。
燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用具有重要意义。
本文将对燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨,并评估其适用性。
燃煤电厂烟气中的汞主要以元素汞(Hg0)和氧化汞(Hg2+)的形式存在。
元素汞主要是由燃烧煤炭中的有机汞以及煤矸石中的金属汞等产生的。
氧化汞则是燃煤过程中元素汞在氧气的作用下生成的。
这些汞的排放对环境和人体健康都具有潜在危害。
烟气脱汞技术可以分为化学吸收、湿式沉降、干式吸附和离子交换等方法。
化学吸收是一种基于汞化学物质吸附的技术,可以将氧化汞转化为易于捕集和去除的汞化合物。
湿式沉降则是通过利用氢氧化钙等物质吸附汞。
干式吸附可以通过使用活性炭等材料捕集汞。
离子交换则是通过离子交换树脂吸附汞。
这些技术各有优劣,其适用性受到多种因素的影响,包括燃料特性、煤种、燃烧设备和排放标准等。
适用性的评估主要从技术可行性和经济可行性两个方面进行。
技术可行性包括技术的成熟度、去除效率、操作稳定性和适应性等方面。
经济可行性则主要考虑技术的投资、运营和维护成本以及发电成本的增加等因素。
目前,燃煤电厂烟气脱汞技术已经取得了一定的研究和应用成果。
一些技术已经被应用于实际生产中,并且取得了良好效果。
由于燃煤电厂的规模和燃烧特性的复杂性,烟气脱汞技术的适用性仍然存在一定的挑战。
一些技术在小型电厂或低汞煤种上表现良好,但在大型电厂或高汞煤种上可能遇到问题。
在评估燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性时,需要综合考虑多种因素,包括燃料特性、燃烧设备、排放标准以及投资和运营成本等。
还需要进行技术经济评估,确保技术的可行性和经济性。
燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用对环境保护和健康风险的控制具有重要意义。
虽然目前已经有一些技术被应用于实际生产中,但其适用性仍需继续探索和改进。
未来的研究应重点关注技术的效率提升和成本降低,以促进燃煤电厂烟气脱汞技术的广泛应用。
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当前中国能源供应的主要来源之一,然而燃煤所产生的烟气中含有大量污染物,其中汞是一种极其有害的重金属污染物。
汞的存在会对环境、生态和人类健康造成严重的影响。
因此,开发可行的技术来减少燃煤电厂的汞排放已经成为当前环保领域迫切需要解决的问题。
本文将针对燃煤电厂废气中汞的来源、特性、处理技术及适用性进行探讨。
燃煤电厂废气汞的来源和特性燃煤电厂废气汞的来源主要包括煤炭中天然含有的汞、煤炭处理过程中的损失和燃煤过程中的挥发排放。
汞通常以元素的形式存在于煤中,但煤中汞的含量和形态因煤的类型、区域、年代和开采方式的不同而异。
现有研究表明,中国东北地区的煤中汞含量较高,煤中汞的形态主要为无机汞。
在燃煤过程中,汞主要以元素和无机形态的氧化态汞存在于烟气中。
燃煤电厂的烟气中汞的形态和含量取决于燃烧控制、废气处理设备和煤种等因素。
通常,燃煤电厂大约有80%的汞存在于固体废弃物中,而20%的汞则以气态排放进入大气中。
目前,主要的汞排放控制技术包括吸附剂、氧化剂和活性炭吸附剂的使用以及固定化技术。
这些技术主要用于废气中无机汞的控制,但是对于废气中的有机汞并不是很有效。
吸附剂是一种在固体表面上吸附汞、将其去除的材料。
目前已经研发出一系列吸附材料,如硫酸盐、Zeolite、ZnO、TiO2等。
然而,这些吸附剂的应用也存在一定的限制,例如使用成本昂贵,废液处理存在困难等。
氧化剂是将无机汞转化为更易被去除的氧化态汞的方法。
常见的氧化剂包括氧气、氯化氢、DV等。
然而,这些方法不能去除有机汞,并且本身存在储存和运输等方面的问题。
活性炭吸附是现代常用的技术之一,通过物理吸附吸附汞并达到减排的目的。
活性炭吸附剂具有高比表面、介孔、广谱的吸附性能,是一种应用广泛的废气治理技术。
固定化技术是将废气中的汞转化为固态,通过沉降、过滤等方法将其去除。
这种技术将汞转化为固态,可以有效地降低二次污染,但是对于处理废气和垃圾场中的固体废弃物存在一定的技术难度。
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我国电力供应的重要来源,但同时也是造成大气污染的重要原因之一。
煤炭燃烧产生的烟气中包含了大量的污染物,包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
近年来,关于燃煤电厂烟气脱汞技术的探讨得到了越来越多的关注,其原因在于水银对环境和人体健康产生的危害日益凸显。
本文将就燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨及其在实际应用中的适用性进行分析。
一、燃煤电厂烟气中水银排放的问题燃煤电厂烟气中的水银排放一直是环保领域的一个重要问题。
煤炭是含水银量较高的燃料,当煤炭被燃烧时,水银被释放到大气中。
煤炭燃烧产生的烟气中的水银主要以元素形式存在,其主要形式包括气态元素水银、粒态元素水银以及水溶态有机汞等。
这些水银物质在大气中的停留时间较长,容易被沉降到地表,进而影响土壤和水体的汞污染情况,对生态环境和人体健康造成严重的威胁。
二、燃煤电厂烟气脱汞技术的探讨针对燃煤电厂烟气中的水银排放问题,近年来开展了大量的研究工作,提出了多种烟气脱汞技术。
目前,主要的烟气脱汞技术包括吸附剂脱附法、化学添加剂脱附法、膜分离技术、湿法脱除技术等。
这些技术各有优劣,适用于不同的烟气排放条件和水银形态,需要根据具体情况选择合适的技术方案。
吸附剂脱附法是目前应用较为广泛的一种脱汞技术,在燃煤电厂脱汞中具有较好的适用性。
该技术利用活性炭、氯化物等吸附剂在烟气中吸附水银,然后再通过一定条件下的脱附过程将水银固定在吸附剂上,并最终进行稳定的处理。
这种方法具有操作简单、效果稳定、不易受烟气中其他成分干扰等优点,适用于不同类型的燃煤电厂烟气的水银脱除。
化学添加剂脱附法是另一种常用的烟气脱汞技术,其原理是通过向烟气中添加化学试剂,如硫化物、硒化物等,使烟气中的水银形成相对稳定的化合物颗粒,从而实现水银的脱除。
这种方法适用于高浓度的水银烟气以及富含硫、富含碱的燃料。
膜分离技术通过利用膜的特定孔径来过滤烟气中的水银颗粒,具有操作简便、成本较低、不产生二次污染等优点,适用于小型燃煤电厂或特定工艺条件下的烟气脱汞。
烟气污染防治技术之汞污染防治技术及脱汞技术
烟气污染防治技术之汞污染防治技术及脱汞技术关键词:脱汞技术汞污染控制技术汞污染防治技术燃煤电厂汞污染防治技术可分为三类:燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制65377;1燃烧前汞污染控制技术燃烧前汞污染控制主要包括洗煤技术和煤低温热解技术65377;1.1洗煤技术煤中的汞与黄铁矿有密切的关系,利用磁分离法去除黄铁矿,同时也可以除去与黄铁矿结合在一起的汞。
另外,化学方法、微生物方法等也可以将汞从原煤中分离65377;1.2煤低温热解技术由于汞的高挥发性,在煤加热的过程中,汞会由于受热而挥发出来65377;2燃烧中汞污染控制技术燃烧中控制是通过改变优化燃烧和在炉膛中喷入添加剂氧化吸附等方式,结合后续设施加以控制。
通过改进燃烧方式,在降低NOx 的同时,抑制一部分汞的排放,流化床燃烧方式在降低NOx排放的同时可以降低烟气中汞及其他微量重金属的排放。
主要包括:循环流化床技术65380;低氮燃烧技术65380;炉膛喷吸附剂技术65380;添加氧化剂技术65377;3燃烧后汞污染控制技术燃烧后控制主要包括:协同控制技术65380;单项脱汞技术65380;多污染物控制技术65377;3.1协同控制技术燃煤电厂现有的脱硝装置65380;除尘器和脱硫装置等烟气处理设施对烟气中的汞具有一定的去除作用。
烟气脱硝装置可以促进烟气中零价态的汞氧化为Hg2+,以颗粒态形式存在的汞在经过电除尘器65380;电袋复合除尘或袋式除尘器时可以被去除,Hg2+易于溶于湿法脱硫浆液中而被去除。
湿式电除尘器65380;烟气循环流化床脱硫等烟气治理设施对汞及其化合物均有一定的脱除效果。
3.2单项脱汞技术单项脱汞技术是基于现有设施改进的单项控汞技术,如改性SCR 催化剂汞氧化技术65380;除尘器前喷射吸附剂(如活性炭65380;改性飞灰65380;其他多孔材料等)65380;脱硫塔内添加稳定剂65380;脱硫废水中加络合(鳌合)剂等技术,实现更高的汞控制效果。
脱汞技术综述
脱汞技术综述2010.10.18目录第一章前言 (4)1.1 汞在煤中的存在形态 (8)1.2 烟气中汞的形态分布 (8)1.3 影响燃煤电站汞的形态转化的因素 (10)1.3.1烟气温度 (11)1.3.2烟气组分 (11)1.3.2.1含氯物质 (11)1.3.2.2飞灰 (11)1.3.2.3其他成分 (12)1.4 影响汞去除率的主要因素 (13)1.4.1 汞的形态对汞去除率的影响 (13)1.4.2 不同烟气处理方式对汞去除率的影响 (13)1.4.3 煤种的差异对汞去除率的影响 (13)1.4.4 不同气体存在对汞去除率的影响 (14)第二章燃煤电厂脱汞技术研究现状 (14)2.1 煤汞污染的控制方式 (15)2 .1.1 燃烧前脱汞 (15)2.1.1.1 洗煤技术 (15)2.1.1.2 煤热处理技术 (16)2.2 燃烧中脱汞 (16)2.2.1流化床燃烧 (17)2.2.2低氮燃烧 (17)2.2.3炉膛喷入吸附剂 (17)2.2.4 添加石灰石 (17)2.3 燃烧后尾部烟气脱汞 (17)2.3.1 活性炭吸附法 (19)2.3.1.1 Hg0与Hg2+在活性炭上的吸附机理 (20)2.3.1.2 影响吸附剂脱汞的因素 (21)2.3.2活性炭吸附再生法 (22)2.3.3改性活性炭吸附法 (24)2.3.4活性炭纤维吸附法 (26)2.3.5农业废弃物 (26)2.4 飞灰吸收剂 (27)2.4.1飞灰吸附机理 (28)2.4.2.飞灰炭对汞的吸附 (29)2.5 钙基吸收剂 (31)2.6 金属吸收剂 (32)2.6.1 载银活性炭处理含汞废气 (32)2.7 矿物类吸附剂 (33)2.7.1蛭石 (33)2.7.2 硒 (35)2.7.3 石油焦 (35)2.7.4 二氧化钛 (35)2.8 新型吸收剂 (35)第三章利用现有的烟气控制设备脱汞 (36)3.1 烟气循环流化床反应器 (36)3.2 除尘设备 (38)3.3 脱硫设施 (38)3.3.1 湿式脱硫装置(WFGD)脱汞 (38)3.3.2脱硝设施 (40)3.3.2.1SCR催化氧化汞 (40)第四章化学沉淀法脱汞 (41)4.1 碘化钾溶液洗涤法 (41)4.2 氯化法 (41)4.3 硫化钠法 (42)4.4 化学氧化法脱汞 (42)第五章其他方法脱汞 (42)5.1紫外线照射烟气脱汞技术 (42)5.2光催化氧化技术 (42)第六章总结 (44)第七章燃煤电厂烟气脱汞技术未来发展趋势展望 (46)参考文献 (48)一前言据2002年UNEP的评估报告,中国是全球范围内汞污染最为严重的地区之一,大气中汞的平均值为5~22 t/a,平均沉降值大于70μg/m2。
燃煤电厂烟气脱汞协同控制技术概述
煤中一般 含有 H g 元素 , 燃烧过程 中会释放汞及其化合物。 不同 高 H 的含量。 来源 的煤 中 № 的含量 区别较大 ,相关文献表 明我 国煤炭 中 № 平 烟气 中 的飞灰 与 HC I 、 N O : 可影 响 H 的氧化效 率 ,进而影 响
WF G D的脱汞性能 。S O 2 与N O 2 也可导致 H 还原 为 n g o , 而c l 2 与 在煤的燃烧过程 中, 其中所含有的汞也 同时发生复杂 的物理和 N O形成 的氯化亚硝酰 能快 速与 S g o 反应 ,含氯氧化剂 的加入也 有 化学变化 , 大部分随烟气排人大气 中 , 少部分残留在灰渣 中。 排人大 利 于 H H 。 气 的汞可分为 3种形态 : 气态元素 汞( H g 0 ( ) 、 气态离子汞 ( H ) 和 另外 , 硫酸根 、 硫 酸氢根和金属离子对 H 有 强还原性 , 因此需 固态颗粒汞 ( H g O ( p ) ) 。不 同形 态的汞在大气 中的物理和化学特性 在 浆 液 中加入 添加 剂 阻止 H 被 还 原 。预氧 化可 使 H g  ̄ 氧化 为 差别很大 。 煤燃烧时 , 在通常的炉膛 温度范围内 , 煤 中的汞几乎 全部 H , 但在 WF G D系统 中 , 由存 在亚硫 酸盐和二 价金属离 子铁 、 锰、 以H 的形式进入烟气中。在烟气冷却过程中, 部分 H g o ( g ) 同其它 镍 、 钻和锡等 , 可导致 H 的再 次还原为 H g o 。 燃烧产物相互 作用转化为 H g 2 + 和H g ) 。烟气 中 H ( g ) 、 H 和H g  ̄ 2 . 4脱硝设施协同脱汞 ) 的相对 比例分别为 2 0 %、 7 8 %和 2 %。H g 2 + 和H ( p ) 的大气停 留时 选择 性催 化还原( S C R ) 装 置在还原 N O X的同时能够将 H g o 氧化 间只有几天 , H 则可 以在大气 中停 留 1 年以上 。H g 2 + 易溶于水 , 成H 。H 相对更 易被湿法脱硫装置脱除 。H g o 被 S C R装置催化 可 以通 过湿法脱硫装 置部分去 除 ; H g  ̄ ( p ) 可 以通过 除尘器脱 除 ; 而 氧化效率 的高低 受催化反应器 的空塔速度 、反应 的温度等 因素影 H g 0 ( 由于不溶 于水 , 且挥发性极强 , 是汞附存方式 中相对难 以脱除 响。 的部分 , 除尘 、 湿法脱硫 、 脱硝装置对此均无能为力 。 因此 , 决定常规 S C R脱硝催化剂 中 , 含有 活性成分 V O , 一般催化剂 中 v 2 O 的 烟气 治理 技术 协 同脱 汞效 果 的关 键就 在 于这部分 H g 0 g 的脱 除效 含量在 1 ~1 . 8 %, V : O 在高温状态下 , 可以将元 素汞氧化 为 H g 2 十 。在 率。 保证脱 硝效率 和 s o j s o , 转化率 的情况下 ,利用催 化剂 中活性成分 2 协 同控 制 技 术 的改变 , 或添加氧化 Hg o 的氧化 剂 , 使H g  ̄ 转变 为 H g 2 十 , 以利下游装 是脱硝催化剂协同脱硝的重要技术措施 。 燃煤烟气常规除尘 、 脱硫 和脱硝装 置可对 汞具有 协同脱 除的效 置完成对汞的脱 除 , 应 。欧盟 《 大 型燃 烧 装置 的最佳 可行 技 术参 考 文件 》 ( R e f e r e n c e 烟气通过 S C R催化剂 时 , 影 响汞氧化的 因素很 多 , 包括 卤素元 Do c u me n t o n B e s t Av a i l a b l e T e c h n i q u e s f o r L a r g e C o mb u s t i o n 素含量 、 烟气温度 、 烟气 中还 原剂含量 、 催化剂 活性及烟气 成分 等 。 P l a n t s ) 建议优先考虑采用 除尘 、 脱硫和脱硝协 同控制技术协 同脱除 卤素元素可 以有效 的促使 烟气 在通 过 S C R催化剂 时 , n g o 被氧化成 烟气 中的汞及其化合物。 H , 从而提高脱硝装置的协 同脱汞效果。 2 . 1控制燃烧 协同脱 汞 3协 同脱汞效果 烟气 中汞的形态主要受到煤种 、燃烧方式等燃烧条件 的影 响。 不 同烟气污染 防治工艺组合 的脱汞效果不 同 , 燃煤 锅炉现有 烟 对U g o 的控制可通过 抑制其生 成条件来 限制其生成 量 ,如锅 炉负 气治理装置协 同脱 汞效果 为 : 控制燃烧 可促使 H H g 2 + , 相应可 提 荷、 过量空气 系数 、 燃烧温度等。 炉内氧含量偏高有利于汞 的氧化而 高燃烧过程 的脱汞效果 ; 除尘器可有效 去除 H ( p ) , 对H ( g ) 去 除效 形成 H g 0 , 煤 中氯含量偏高则易形成 H g C 1 2 。汞在 氧化气氛下且温度 果不理想 , 袋式除尘器脱汞效果优于静 电除尘 器 ; 干法脱硫 ( D F G D ) 大于 8 0 0 K时 Hg  ̄ 是主要形 态 ;温度小 于 6 0 0 K时 H g C 1 是 主要形 可有 效去 除 H g  ̄ ( p ) , 湿法脱 硫 系统( WF G D ) 可 有效 去除 H g 2 + 和部 分 态; 温度介于 6 0 0 K和 I O 0 0 K, 有少量 H g  ̄ 生成 ; 温度大于 4 0 0 K的还 H S  ̄ O  ̄ ) , 对于 H ( 无法脱除 ; S C R在还原 N O X的同时能够将 H 一 原气 氛 下 9 9 %的汞以 H g  ̄ 存在 Hg 2 十 , 进而增加下游 除尘及脱硫装置 的脱汞效果 。 2 . 2 除 尘 设 施 协 同 脱 汞 参考文献 除尘器能有效地捕获烟气 中的颗粒物 , 因此能够相应 的去 除颗 l 】 中华 人 民共 和 国 国 家标 准,G B 1 3 2 2 3 — 2 0 1 1 , 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 粒 态的 H ( p ) 。现有除尘设备 对 H p ) 有较好 的脱除效率 , 但烟气 中 【 H g ( p ) 比例较小 ( 1 0 %一 3 0 %) , 因此 电除 尘器 ( E S P) 对 总汞 的去除率 放标 糊 s 】 . 约为 2 0 %,布袋 除尘 器 ( F F )对 总 汞的去 除率 略 高于 电除 尘器 [ 2 ] 蒋靖坤, 都吉明, 吴烨 等. 中国燃煤汞排放 清单 的初 步建立【 J J .环境 ( E S P ) 。 科 学,2 0 0 5 ,2 6 ( 2 ) : 3 4 —坛
燃煤电厂烟气脱汞技术综述
燃煤电厂脱汞新技术介绍 (1)摘要: (1)关键词:燃煤脱汞技术 (1)1、汞在煤中的存在形态和危害 (1)2、烟气中汞的形态分布 (1)3、燃煤电厂脱汞技术研究现状 (2)3.1 燃烧前脱汞 (2)3.2 燃烧中脱汞 (2)3.3 燃烧后脱汞 (2)4、利用现有的烟气控制设备脱汞 (3)4.1 烟气循环流化床反应器 (3)4.2 除尘设备 (4)4.3 脱硫设施 (4)5、化学沉淀法脱汞 (5)5.1 碘化钾溶液洗涤法 (5)5.2 氯化法 (6)5.3硫化钠法 (6)5.4 化学氧化法脱汞 (6)6、其他方法脱汞 (6)6.1紫外线照射烟气脱汞技术 (6)6.2光催化氧化技术 (7)7、结论 (7)参考文献 (8)燃煤电厂脱汞新技术介绍摘要:在世界范围内,由于人类活动造成的汞排放占汞排放总量的10%~30%。
燃煤电厂汞的排放占主要地位。
目前,在现有排放标准的基础上,现行的控制技术已基本解决了烟尘、SOx 和NOx的排放问题,相应的大气污染物控制设备也得到广泛应用。
相比较而言,由于烟气中的汞排放浓度一般只有10卩/m3左右,汞的危害与控制技术研究一度遭到忽视。
2010年我国原煤消耗31.8亿吨,是2000年的2.41倍,其中电煤消耗18亿吨。
由于煤炭是中国的主要一次性能源,而在煤炭利用过程中,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。
关键词:燃煤脱汞技术1、汞在煤中的存在形态和危害对于煤中汞的存在形式,许多学者都进行了研究。
Finkelman在煤中发现了含汞的硫化物和硒化物,Ca-hill和Shiley发现煤中方铅矿含汞‘Dvornikov还提出煤中汞主要以辰砂、金属汞和有机汞化合物形式存在。
煤在地质化学中被归为亲硫元素,因而煤中汞主要存在于黄铁矿(FeS2)和朱砂(HgS)中,煤中的汞主要存在于无机矿物质中。
我国储煤中汞的分布不均,而且煤种、产地不同,汞的含量差别也很大,大约在0.308〜I5.9mg/kg之间,其中,褐煤中汞的含量通常较少。
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燃煤电厂脱汞新技术介绍 (1)摘要: (1)关键词:燃煤脱汞技术 (1)1、汞在煤中的存在形态和危害 (1)2、烟气中汞的形态分布 (1)3、燃煤电厂脱汞技术研究现状 (2)3.1 燃烧前脱汞 (2)3.2 燃烧中脱汞 (2)3.3 燃烧后脱汞 (2)4、利用现有的烟气控制设备脱汞 (3)4.1 烟气循环流化床反应器 (3)4.2 除尘设备 (4)4.3 脱硫设施 (4)5、化学沉淀法脱汞 (5)5.1 碘化钾溶液洗涤法 (5)5.2 氯化法 (6)5.3硫化钠法 (6)5.4化学氧化法脱汞 (6)6、其他方法脱汞 (6)6.1紫外线照射烟气脱汞技术 (6)6.2光催化氧化技术 (7)7、结论 (7)参考文献 (8)燃煤电厂脱汞新技术介绍摘要:在世界范围内,由于人类活动造成的汞排放占汞排放总量的10%~30%。
燃煤电厂汞的排放占主要地位。
目前,在现有排放标准的基础上,现行的控制技术已基本解决了烟尘、SOx 和NOx的排放问题,相应的大气污染物控制设备也得到广泛应用。
相比较而言,由于烟气中的汞排放浓度一般只有10 μg/m3左右,汞的危害与控制技术研究一度遭到忽视。
2010年我国原煤消耗31.8亿吨,是2000年的2.41倍,其中电煤消耗18亿吨。
由于煤炭是中国的主要一次性能源,而在煤炭利用过程中,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。
关键词:燃煤脱汞技术1、汞在煤中的存在形态和危害对于煤中汞的存在形式,许多学者都进行了研究。
Finkelman在煤中发现了含汞的硫化物和硒化物,Ca-hill和Shiley发现煤中方铅矿含汞,Dvornikov还提出煤中汞主要以辰砂、金属汞和有机汞化合物形式存在。
煤在地质化学中被归为亲硫元素,因而煤中汞主要存在于黄铁矿(FeS2)和朱砂(HgS)中,煤中的汞主要存在于无机矿物质中。
我国储煤中汞的分布不均,而且煤种、产地不同,汞的含量差别也很大,大约在0.308~l5.9mg/kg之间,其中,褐煤中汞的含量通常较少。
煤中汞的存在形态可分为无机汞、有机汞,其中无机汞由于其较强的亲硫特性而主要分布在黄铁矿中。
人体对汞具有一定的解毒和排毒能力,微量的汞在人体内不致引起危害。
汞毒可分为金属汞、无机汞和有机汞三种。
金属汞、无机汞化合物对人体威胁较小,有机汞化合物的毒性最大。
金属汞和无机汞损伤肝脏和肾脏,但一般不在身体内长时间停留而形成累积性中毒。
金属汞蒸气有高度的扩散性和较大的脂溶性,侵入呼吸道后可被肺泡吸收的量很高并可经血液运至全身,在器官内被氧化而对人体造成损害。
有机汞不仅毒性高,能伤害大脑,而且比较稳定,在人体停留的时间长,所以即使剂量很少也可累积致毒。
环境中的汞可被微生物作用转化为有机态,并被生物富集,再通过食物链进入人体,危害巨大。
图1燃煤汞排放的迁移过程2、烟气中汞的形态分布煤燃烧过程中,大部分的汞随着烟气排入大气,小部分残留在底灰和熔渣中。
烟气中汞主要以元素汞(Hg0)、化合态态汞(Hg+和Hg2+)和颗粒态汞(HgP)三种形态存在。
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。
伴随着烟气的冷却,部分Hg0与其他燃烧产物及烟气成分相互作用,转化为氧化态汞和颗粒态汞。
元素汞是环境大气中汞的主要存在形式,具有较高的挥发性和较低的水溶性,极易在大气中通过长距离传输形成全球性汞污染。
进入大气后,Hg2+和HgP的停留时间只有几天,但Hg0可以再大气中停留1年以上,因此Hg0是最难控制的形态之一。
氧化态汞可溶于水,也易于被颗粒物所吸附,因此易于被常规污染控制设备捕集和控制。
颗粒态汞绝大部分也可被除尘、湿法脱硫等烟气净化装置捕集去除。
图2 煤中汞在燃烧过程和烟气中的可能转化途径3、燃煤电厂脱汞技术研究现状目前,燃煤汞污染控制技术的研究主要集中在三个方面:燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞(即烟气脱汞)。
其中以燃烧后脱汞技术的研究最为广泛。
3.1 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。
3.2 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HgO,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HgO氧化成Hg2+,从而控制汞污染。
3.3 燃烧后脱汞燃烧后脱汞(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。
4、利用现有的烟气控制设备脱汞4.1 烟气循环流化床反应器IPE循环流化床脱硫脱硝脱汞技术是基于氧化吸收原理开发的工艺,通过塔外氧化剂与塔内氧化剂将烟气中NO氧化为NO2和N2O3,HgO氧化成Hg2+,通过钙基吸收剂(生石灰等),利用酸碱反应及循环流化床内气固传质(循环流化床具有强烈的湍流扰流效应,能有效加强气固传质,可以很好保证对多种气体污染物脱除效率),在水的作用下,吸收烟气中的酸性气体SO2, NO2,(N2O3),同时借助循环流化床反应塔及除尘设备可有效脱除烟气中的Hg2+。
IPE循环流化床半干法联合脱硫脱硝脱汞主要工艺流程为含有SO2 , NO和Hg的烟气经预除尘后,进入循环流化床反应塔,利用塔前烟道喷入的气相氧化剂及反应塔内喷入的固态氧化剂,将烟气中NO氧化为易溶于水的NO2,(N2O3),HgO氧化为易溶于水的Hg2+。
生石灰由反应塔下部喷入,同时根据进入反应塔烟气温度,喷入雾化水,一方面调节反应塔温度,另一方面促进生石灰与SO2, NO2,(N2O3)的吸收。
生石灰与烟气反应后一起进入外置分离器,被分离器气固分离后一部分灰导入灰斗排至灰场处理,另一部分经返料装置重新进入循环流化床反应塔,固体颗粒在反应塔和分离器之间往复循环,可有效提高生石灰与固态氧化剂利用率。
经外置分离器的烟气最后经布袋除尘器进一步净化后排入大气。
具体工艺流程见下图。
4.2 除尘设备1) 静电除尘器以颗粒态形式存在的汞比例较低,且这部分汞大多存在于亚微米级颗粒中,而一般的电除尘器对该粒径范围内的颗粒脱除效果较差,因此电除尘器的除汞能力有限。
2) 布袋除尘器布袋除尘器在脱除高比电阻粉尘和细粉尘方面有独特效果。
由于细颗粒上富集了大量的汞,因此布袋除尘器有很大潜力,能够除去约70%的汞。
但由于受烟气高温影响,同时袋式除尘器自身存在滤袋材质差、寿命短、压力损失大、运行费用高等局限性,限制了其使用。
4.3 脱硫设施4.3.1湿式脱硫装置脱汞WFGD系统对汞的脱除主要由2个因素决定:脱硫浆液对氧化态汞的吸附以及由于氧化态汞的还原而导致汞的再释放。
4.3.1.1脱硫浆液对氧化态汞的吸收烟气中的Hg2+最终通过以下途径被脱硫浆液吸收,固定于脱硫液的液相或固相中。
(1)与氯离子反应生成络合物HgCl-很容易溶于水,在Cl-的存在下,发生以下反应,使汞固定于液相中(2)与H2S或硫化物反应生成沉淀,在有H2S或硫化物存在的情况下汞会与之发生沉淀反应。
(3)硫酸汞在水中会发生水解反应4.3.1.2脱硫浆液对氧化态汞的还原脱硫浆液对氧化态汞的还原现象最初由英国B&W公司在强化WFGD系统汞去除性能的研究中发现,在某些条件下,己经被脱硫浆液捕集的氧化态汞又以元素态汞的形态排出。
氧化态汞被还原为元素汞的途径主要有以下几种。
(1)金属离子M(如铁、锰、镍、钻等)与Hg2+反应使之还原:(2)与亚硫酸氢盐反应(3)与亚硫酸盐反应4.3.2 脱硝装置SCR催化氧化汞在SCR反应器中,在HCl和单质汞反应的同时,有汞的氧化副反应发生。
烟气中HCl 本身不具备较强的氧化能力,但催化剂(V2O5—WO3(M0O3)/TiO2)能够通过Deacon反应在O2的作用下将HCl催化氧化成C12,Ca-Deacon反应如下[50]:4HCl+O2—2H2O+2Cl2通过上式反应形成的C12及相关联的Cl原子是Hgo迅速大量被氧化成Hg2+的主要原因[51],反应如下:Hg o+C12→HgCl2Hg o+2C1-→HgCl2HgO机理理论认为SCR在催化过程中,首先是将烟气中的Hgo吸附,并在V2O5的催化作用下被O原子氧化成中间体(HgO)后,迅速与HCl反应形成HgCl2,反应过程如下:H0吸附+O→Hg o吸附(催化条件:V2O5,式中氧来自于O2分解)HgO吸附+2HCl→HgCl2+H20综上可知,SCR系统对烟气中HgO的形态转化的影响,主要是通过其催化剂催化作用,使烟气中HCl和O2形成具有强氧化性的C12及相关联的Cl原子或O原子而作用于H0,最终反应形成HgCl2。
5、化学沉淀法脱汞5.1 碘化钾溶液洗涤法在充满瓷环填料的吸收塔上方用碘化钾溶液喷淋,使瓷环表百经常保持一层液膜,吸收液从塔下方流出,再用泵打上塔顶,如此不停地循环。
含汞烟气从塔下方进入,穿过填料与吸收液接触进行络合反应。
除汞后尾气从塔上卫排出。
循环吸收液定量地引出进行电解脱汞,脱汞后溶液再返回吸收系统,使吸收液中碘和汞浓度经常保持稳定。
含汞烟气进入脱汞塔,与塔内的碘化钾溶液接触,生成碘汞络合物,从而将烟气中的汞除掉。
此法可达到97%的脱汞率。
5.2 氯化法该法由挪威公司开发。
烟气进入脱汞塔,在塔内与喷淋的HgCl2溶液逆流洗涤,烟气中的汞蒸气被HgCl2溶液还原生成Hg2Cl2沉淀。