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。

在燃煤过程中汞的排放量最多。

因此，有效控制燃煤过程中汞的排放量是一项重要措施，本文讲针对燃煤中燃气中汞的排放控制问题提出了SCR装置、除尘器装置、湿法烟气装置脱硫、活性炭和飞灰除汞技术以及多污染物的脱除技术。

1.燃煤电厂烟气的汞脱除技术
燃煤中汞的控制技术主要集中在煤资源燃烧前的脱汞、煤燃烧中的脱汞、煤燃烧后的脱汞，而燃烧后烟气脱汞是目前燃煤电厂中汞脱除的研究重点。

燃煤电厂燃烧前的处理技术是运用了溴化剂脱汞技术，主要是在运送煤的皮带上或者是在煤机中添加溴化盐。

添加溴化盐能够有效的增加后续燃煤烟气汇总氧化汞的比例，配合使用SCR装置以保证较高比例的氧化汞进入后期的设备中，以方便除尘器、湿法的汞脱除。

下面讲介绍几种燃煤电厂烟气的汞脱除技术。

1.1 除尘装置的汞脱除技术
燃煤电厂烟气中进行汞脱除操作时，使用运行设备良好的除尘设备能够有效的除去烟气中颗粒态的汞，但是此装置对于烟气中的气态氧化汞的去除作用不明显，对于那些吸附在飞灰上的气态单质汞只能起到一定的脱除作用。

除尘器装置包含电除尘器和不带除尘器两种形式。

颗粒态的汞大多数存在于亚微米级的颗粒中，此时采用电除尘器的脱汞能力有限，因为点除尘器对于亚微米级粒径范围汞颗粒的脱除效果较差，若采用布袋除尘器脱除烟气中汞颗粒的效果较好，因为布袋除尘器对于高比电阻粉尘和细粉尘具有独特的效果，因此对于汇集大量汞的细颗粒采用布袋除尘器的汞脱除潜力的效果显著，能够出去细颗粒汞中70%的汞含量。

1.2 湿法烟气脱硫装置的脱汞技术
燃煤烟气中的Hg2+汞化合物易溶于水，在进行燃煤烟气汞脱除时只需要在此湿法烟气脱硫系统中添加实惠或者石灰石作为吸附剂，变可去化合物中90%的汞，但是此脱汞方法对于Hg0没有表现除明显的汞脱除作用。

为了脱除燃煤烟气中的汞，需要将烟气中的Hg0转化为Hg2+氧化物，然后使用湿法脱硫装置脱汞软件将收集到汞进行脱除处理。

此外，为了提高湿法脱硫装置系统对烟气中汞的捕捉率，可以在此过程中添加H2S和少量的乙二胺四乙酸（EDTA）试剂，需要注意的是在脱汞的过程中药控制好脱汞运行和添加剂的运行参数。

1.3 活性炭的吸附脱除汞技术
此方法主要是运用活性炭吸附烟气中的汞。

活性炭是一种燃煤烟气中汞脱除吸附剂，此吸附剂的吸汞效率较高，也是目前应用最为广泛的燃煤烟气脱汞吸附剂。

运用此吸附技术吸附燃煤电厂烟气中的汞时主要是运用喷射法和固定床法。

喷射法是燃煤烟气中汞去除装置前喷入粉末状的吸附剂，当吸附汞之后的颗粒经过除尘器装置时将其脱除;固定床法，是将燃煤烟气通过装有吸附剂的固定吸附床。

但是考虑到燃煤电厂中锅炉的巨大烟气，采用喷射法是最佳的除汞方法，因为喷射法在运行过程中不会产生巨大的压降。

在实际的运用过程中还可以通过对活性炭进行前处理的方式提高其吸附能力，进而提高脱硫效率，利用采用氯化氢浸泡活性炭，通过提高活性炭的吸附能力来提高燃煤烟气中的脱汞效率。

1.4 飞灰吸附脱除烟气汞的技术
飞灰是在燃煤电厂锅炉中产生的一種吸附剂，飞灰炭的粒径十分细小，且其实用性很强。

飞灰在吸附燃煤烟气中的汞时主要是通过武力吸附、化学吸附和化学反应三种方式来实现的。

燃煤电厂中档燃煤燃烧完后形成飞灰，此时可降此飞灰重新送入燃煤烟气中来吸附烟气中存在的汞金属。

飞灰吸附除汞技术在使用过程中住主要受到温度、飞灰中炭的含量、烟气的气体成分和飞灰的粒径大小等因素的影响。

在实际的研究中发现飞灰吸附剂颗粒的粒径越小，飞灰的表面积越大，则飞灰的吸附能力越强，其对烟气中汞的吸附量越多。

飞灰中炭的含量与汞的含量成正比关系，且其颗粒物的吸附能力与飞灰的比表面积有关。

当在静电除尘的过程中，飞灰的空隙结构在不断地发生这变化，当飞灰中孔的分布逐渐加宽时，飞灰中的孔就越发达，进而促进飞灰中吸附剂的吸附能力。

1.5 光催化烟气去除汞的技术
光催化技术是针对燃煤中氧化汞的去除而開发的一种方法。

此技术主要是脱除燃煤烟气中的HgO，运用此方法的汞脱除效率可达到99%。

光催化燃煤烟气中的汞的原理是运用TiO2在太阳光中紫外线的照射下，在TiO2的表面产生·OH，当燃煤烟气经过TiO2的表面时，其表面的·OH会将烟气中的HgO氧化病吸附在TiO2颗粒的表面，在经过除尘装置将烟气中的汞脱除出去。

2.燃煤电厂烟气的汞脱除和减排技术
燃煤燃烧后形成的烟气中含有汞、大量的有害气体和微粒物质等。

为了脱除燃煤烟气中的有害物质这里我们采用多污染物控制技术来脱除燃煤烟气中的污染物。

电催化氧化脱除燃煤烟气污染物的技术。

电催化技术主要是运用介质阻挡放点反应器装置来实现燃煤烟气中污染物的脱除。

运用介质阻挡放电反应器装置能够产生大量的O 和OH 自由基，这些自由基具有很强的活性，当这些自由基遇到烟气中的NO和SO2气体时，两者能够发生化学反应而产生NO2、HNO3和SO3、H2SO4，同时在此装置中汞也会与自由基发生反应而被氧化。

在介质阻挡放电反应器装置的下层装设有一个吸附塔，此吸附塔共分三层，按照从下向上的顺序分第一次为该设置的底层循环，里面装置有分离喷嘴，主要用来硫酸铵溶液，用于降低燃煤烟气中的温度，增加烟气的湿度，增加硫酸铵溶液的浓度。

在此设置层中能够吸附处于氧化状态的汞;第二层，被称为高层循环，主要用于吸收烟气中的有害气体。

在磁层还装设有湿式电除尘器，此装置能够吸收有毒颗粒并将其送至第一层的溶液的循环槽中。

在循环槽中讲有害物质出去，剩余物质被送入副产物回收系统，最后经过精炼，获得化肥等对人类有利的产物。

3.结束语
燃煤电厂烟气中对于汞脱除影响最大的因素是汞的存在形态，同时在燃煤烟气中还含有其他多种有害气体和物质。

针对燃煤电厂烟气中汞的脱除我们根据其汞的存在形态介绍了几种去除方法。

针对颗粒汞我们可以使用除尘器和吸附剂的方法给予脱除，对于氧化状态的汞物质可以采用光催化剂技术给予脱除。

而针对燃煤烟气中的汞脱除和减排处理我们给出一种燃煤烟气汞脱除多污染物脱除技术，通过装设介质阻挡放电反应器装置将燃煤烟气中的有害物质脱除并生成有力的副产物。

燃煤烟气汞脱除多污染物脱除技术是目前燃煤电厂烟气脱汞减排的最新发展方向，同时此技术具有很好的发展前景。

参考文献
[1]徐玮，王娟，王文华.燃煤烟气的除尘脱硫处理对不同形态汞的去除效果初探[J].华东电力，2010（01）.
[2]徐晓亮，代旭东，缪明烽.燃煤烟气汞排放控制技术研究进展[J].2012（01）.
[3]张静怡.燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术[J].2012（09）.。