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 N
V01．42N O．9
Sep．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1
1．西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710032
2．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—3364．2013．09．001
R e sea r c h advanc es of f l ue gas m er cur y r e m ova l t echnol ogy
C H E N G G uangw enl，Z H A N G Q i a n92，B A I B of en91
1．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 na
2．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 na
A 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 hod
i 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 and
va—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 al
oxi 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 ue
ga 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 he
pr es ent bag fi l t er c an
col l ect t he H gp i n f l ue gas；t he el ect r ost at i c
pr 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。

燃煤电厂是最主要的人为汞排放
========：=================================
收稿日期：2013—04—20
作者简介：程广文(1980一)，男。

汉族，湖北天门人，t g士，高级工程师，主要从事烟气脱汞技术的研究。

E-m a i l：c he nggua ngw e n@t pr i．c orn．en
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源，据美国环保署统计，大气环境中约31％的汞来自于火电厂煤的燃烧，燃煤汞污染已成为继燃煤硫污染后的又一大污染问题。

目前，电厂烟气脱汞技术主要有吸附剂法、化学氧化法和利用现有设备与技术控制汞排放法3种，本文综述了这3种烟气脱汞技术的最新研究进展。

1烟气中汞的形态及分布
燃煤烟气中汞的形态有气态零价汞(H go)、二价离子汞(H92+)和颗粒汞(H g，)3种。

不同煤种燃烧后烟气中3种形态的汞所占比例各不相同。

烟煤燃烧后烟气中H go占总汞量的20％(质量分数，下同)，H92+占35％，H g，所占比例最高，为45％；亚烟煤燃烧后烟气中H go占总汞的65％，H92+和H g，各占20％和15％；褐煤燃烧后烟气中H go含量最高，占总汞的85％，H92+和H g，含量极少，分别占10％和5％。

H g，易被常规除尘设备收集；H92+可溶于水且易附着在颗粒物上，也能被如湿式烟气脱硫装置、静电除尘器等常规的污染物控制设备去除；H go难溶于水，易挥发，是大气环境中相对稳定的形态，难以脱除。

因此，脱除H go是烟气脱汞技术研究的重点和难点。

2烟气脱汞技术
2．1吸附剂法
吸附剂法是目前最成熟的一种烟气脱汞技术，它主要是在除尘设备上游注入吸附剂以加强烟气中汞的吸附和氧化，促进H g，和H92+的形成，与除尘及脱硫设备协同作用，最终的脱汞效率很高。

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。

活性炭主要是被用来脱除烟气中的H go和H92+。

一般认为H go必须被活性炭表面的氧化性基团氧化成H92+后才能被吸附除去，因此其吸附机理兼具物理吸附和化学吸附的特征[14]。

活性炭的脱汞能力与活性炭本身的物理结构(孑L径结构、孔径分布和比表面积等)、烟气组成、烟气中汞浓度和吸附条件(反应温度、停留时间和C／H g比)等因素密切相关[5]。

由于活性炭具有非选择性吸附特性，其活性中心会被烟气中的其它组分抢占，这极大地降低了活性炭的脱汞性能。

对此，研究者主要通过化学改性活性炭的法来提高其脱汞性能。

用改性剂溶液浸渍活性炭，可得到各种改性活性炭吸附剂，改性后的活性炭表面活性中心增加，对烟气中H go的氧化能力增强，从而使改性活性炭的脱汞性能得到显著提高。

常用的改性剂有卤素和硫的单质或它们的化合物[6。

111、金属氧化物(氧化铈、氧化钴和氧化锰等)[1213]和钴酸铜[143等。

最近W adeEl53等提出了将可氧化H go的卤素和可螯合H92+的酰亚胺基团同时引入活性炭分子结构中，利用这2种基团的协同作用，提高吸附剂的脱汞性能。

以硫为交联剂，二硫代氨基甲酸盐为促进剂，将聚乙烯亚胺与卤素改性活性炭交联起来，得到了一种新型的活性炭吸附剂。

研究发现，这种新型吸附剂脱除H go的能力是卤素改性活性炭的3倍，且其对H92+的吸附能力大幅提高。

另外，由于活性炭纤维具有孔结构发达，比表面积大(是活性炭的2倍以上)，微孔多，且直接分布在固体表面等特点，作为一种脱汞吸附剂也受到广泛关注。

与活性炭类似，利用卤化物、硫、二氧化钛等[16删对活性炭纤维进行表面改性，也可显著提高其脱汞能力。

虽然，活性炭类吸附剂具有良好的脱汞能力，但其成本较高。

为降低此类吸附剂的脱汞成本，近年来研究者又分别用家禽粪便和白木来制备活性炭n争20|，所得活性炭均具有良好的脱汞性能，且成本较低。

煤燃烧过程中产生的飞灰对汞也具有良好的脱除性能，这主要缘于飞灰中通常含有未燃尽碳和各种无机化合物，前者对H92+具有良好的吸附作用，而后者则对H go具有良好的催化氧化作用[21。

22]。

因此，飞灰的脱汞机理包括物理吸附、化学吸附或化学反应以及两者结合的方式。

可利用卤素化合物(如N aC l和N aB r)对飞灰进行共混改性，以增强飞灰对烟气中H go的氧化脱除能力L23I。

钙基化合物如C a0、C a(0H)：、C aC O。

和C aSO。

对火电厂烟气中的H92+具有高效脱除效果，而对H go脱除效率却很低。

若向钙基吸附剂中引入适当的氧化剂，可增强其氧化H go的能力，进而提高钙基吸附剂的脱汞性能[24。

25|。

许多矿物质如蛭石、黏土、沸石、高岭土、膨润土等本身吸附性能不高，但经过改性处理后，可成为性能良好的脱汞吸附剂。

用C u改性沸石，得到的吸附剂对N O和H go具有协同脱除效果[261；在黏土中掺杂一定比例的C uC l。

可显著提高其脱汞效率，且吸附剂对S O。

和H go都表现出了良好的催化吸附能力[271；用N aC l溶液改性钠型沸石，用表面活性剂
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第9期程广文等烟气脱汞技术研究进展
改性膨润土和蛭石，均可提高相应矿物质对汞的物理吸附效果，而用M nO。

、FeC I。

对矿物质进行化学改性，则可增强矿物质对汞的化学吸附能力心引。

研究者对新型吸附剂的开发进行了大量研究。

为降低活性炭吸附剂的脱汞成本，T an[29。

3们等先后用H：O。

和K I改性竹炭，得到可重复利用且价格低廉的竹炭基吸附剂，该吸附剂对H go表现出了良好的吸附脱除能力。

B i s s on[31。

323等则用各种生物质作吸附剂，这主要是因为生物质高温裂解物中通常含有大量活性炭、氯、铝等组分，对H go和H92+具有较高的吸附脱除能力。

Pi l l ay[333等用硫化的碳纳米管作脱汞吸附剂，发现与硫化的活性炭相比，碳纳米管基吸附剂无论是最大吸附量，还是抗烟气其它组分和吸附条件的影响方面，其性能均优于活性炭基吸附剂。

2．2化学氧化法
化学氧化法主要是利用氧化剂或催化剂将烟气中的H go氧化成H92+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等。

光催化氧化脱汞是指催化剂在光照条件下，被激发生成的氧化性基团与吸附在催化剂表面的H go 发生氧化还原反应生成H92+的技术，其催化反应机理为：
Ti+O H‘+H g—
Ti—H gO H+H O‘一Ti H gO H+H20
常用的光催化剂主要是基于Ti O：的各种物质，其物质形态包括颗粒、纤维和纳米管等。

L ee[34]等以异丙醇钛为前驱体，利用原位生成技术制备了一种颗粒状的Ti O：光催化剂，该催化剂对H go具有良好的催化氧化作用，且对H g。

的脱除效率随着催化剂颗粒粒径和结构松散度的增加而增加。

C ho[3朝等在真实烟气中研究了T i O：光催化剂的脱汞性能，发现提高烟气中的N O和H：O浓度会降低H go的脱除效率，而改变光源类型(指三基色荧光灯和单色荧光等)对H go的脱除效率影响不大。

Y uan[36。

373等利用静电纺丝法制备了由各种金属氧化物M O，(M—C u，I n，V，W和A g)掺杂的T i O：纤维。

研究发现，金属氧化物的引入增加了T i0：基催化剂对光的吸收带宽，以致该类催化剂可在暗光、可见光甚至无光的情况下，对H go也具有较高的氧化效率；另外在研究硅酸铝一二氧化钛纤维对烟气中H go的脱除效率时发现，在光催化剂作用下，SO：可与H g生成H gSO。

，O z易形成晶格氧，因此烟气中的SO：和O。

均有助于提高催化剂对H go的脱除效率。

Je on[蚓等在研究纳米钛硅纤维对H go 的脱除效率时发现，纤维的制备条件对其脱汞效率有显著影响。

W ang[州等将二氧化钛纳米管作为光催化剂进行脱汞研究，发现该催化剂对H go的脱除是光催化氧化和吸附协同作用的结果。

许多金属及金属氧化物负载在载体上所形成的催化剂也具有良好的脱汞性能。

这类金属及金属氧化物主要有Pd、Pt、A u、M n、I r、Fe203、V205、M oO。

、C e02、W O。

等一伊48I，载体通常为T i O：和Si02。

Jas onE伽等发现利用A u／T i02和Pd／A1203作脱汞催化剂，H go的氧化率分别可达40％～60％和50％～80％。

W u[41]等在研究Fe。

O。

／Ti O：脱汞性能时发现，H：S气体是必不可少的，它可在催化剂表面形成S，然后S与H go反应生成H gS，从而达到脱除H go的目的。

选择性催化还原法(SC R)脱汞技术无需对现有烟气污染物的控制设备进行改进，便于脱汞技术的工程化应用，是一种低成本的脱汞技术，因而受到广泛关注。

S C R催化剂对气态的H go也具有良好的催化氧化作用。

Y ang[4明等通过对比试验发现：经过SC R处理后，汞的脱除效率从48％提高到88％；SC R系统能将烟气中70％～80％的气态H go氧化成H92十；SC R催化剂对H go的氧化主要取决于燃煤类型及SC R系统的工作条件，煤中氯含量是影响H go氧化的最重要因素。

E om[5叩等研究发现V：O。

一W O。

／T i O：基SC R催化剂对H go和H C l均具有一定的吸附作用，H go被吸附在催化剂表面的H go与邻近的H C l氧化：
02(g)+SC R cat al yst(H一0一V4+)一
(o—V5+)+H20
H go+S C R cat
al yst((户V5+)≠
H go(ads．，H g…O—V4+)
2H C l+SC R cat al yst一2V02Cl(ads)+H20 H go(ads)+2H Cl(ads)+1／202(ads)一
H gC l2(ads)+H20
H ong[5门等在研究V。

O。

／T i O：基SC R催化剂的脱汞性能时发现，除H C l浓度外，烟气N H。

／N O 比对催化剂的氧化活性也有较大影响。

这主要是因为N H。

与H C l在催化剂表面形成竞争吸附，从而减少了参与氧化H go的H C l量。

张丽莉∞23等制备了V20。

一M n02一C e：O。

／Ti O：基催化剂，高翔[5胡等制备了M nO。

一Fe：O。

／Ti O：基催化剂，晏乃强[s vss]等用钌、金属卤化物改性SC R催化剂(指传统的
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T i O z基脱硝催化剂)，也制备了各种改性SC R催化剂。

研究发现，上述催化剂均具有良好的协同脱硝、脱汞性能，但也存在催化剂易中毒、使用寿命有限、测试条件与实际烟气不能完全吻合、脱汞效果不高以及影响性能的因素多等缺点。

2．3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(E SP)以及湿法脱硫(W FG D)。

E S P可除去烟气中的H g，。

FF不但能除去H g，，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H go，还可向除尘器中喷人适量的吸附剂以提高其脱汞效率。

w F G D主要用来去除H g抖，但需先将烟气中的H go氧化为H92+后再通过W FG D将其去除，同时还必须考虑H go的再释放问题。

O m i ne[561等研究发现，湿法脱硫过程中浆料中的亚硫酸盐、氯离子和溴离子浓度越高，越能阻止H92+向H go的转变，即抑制H go的再释放；而H92+浓度、浆料温度或浆料pH值越大，越易导致H g。

的再释放。

此外，向脱硫浆料中添加Fent on 试剂(Fe3十／H：O：)、氯化碘和铝盐均可有效提高H go的氧化率，降低H go的再释放[57。

59。

St e r gar ge k[6叩等发现，在脱硫浆料中添加适量的Fe2+和M n2+催化剂，并通入空气，也可将大量的H go氧化。

总之，上述方法均可有效提高W F G D的脱汞效率。

3存在问题及展望
(1)活性炭或改性活性炭吸附脱汞技术已较为成熟，但其汞吸附容量偏低，虽然通过化学改性可以提高脱汞效率，但容易带来二次污染。

(2)将吸附剂喷入除尘器前的燃煤烟气中，需要消耗大量的吸附剂，成本很高，还会影响飞灰品质和ES P及F F的工作稳定性，且吸附的汞可能再次被释放进入大气形成二次汞污染。

(3)用化学氧化法脱汞，若采用光催化剂，能耗大，处理量有限，还需研制能提供特定光源的脱汞设备。

若采用金属和金属氧化物作催化剂，对金属氧化物种类和反应温度范围要求高且适用性有限。

(4)利用现有设备与技术控制汞排放量，影响脱汞性能的因素较多，故总的脱汞效率偏低。

(5)采用SC R催化剂法脱汞，影响脱汞效率的因素较少，可获得很高的H go氧化率，工程化应用时无需增加设备投资。

因此，SC R催化剂法烟气脱汞技术具有低成本、易工程化和高效率的优点，是未来脱汞技术的发展方向。

[参考文献]
[1]H uggi ns F E，Y ap N，H uf f m a n G P，et a1．X A F S char—
ac t e r i zat i on of m e r cur y capt ur ed f r om com bus t i on ga—
s es on
s orben t s at l ow t em perat ures l,J]．Fuel P r oc es s—
i ng Tec hnol ogy，2003，82(2)：167—196．
[2]C a r e y T R，R i char ds on C F，C h ang R，e t a1．A s s e ss i ng
s or b ent i nj e ct i on m e r cur y c ont r ol e ff ec t i ve ne ss i n f l ue
gas
s t r eam s l,J]．Envir onm ent al Progres s，2000，19(3)：167—174．
1-31M i l l er S J，D unha m G E，O l s on E S，e t a1．Fl ue gas ef f ect s on a c ar bon—ba s ed m e r cur y sor be nt[J]．Fuel
Pr ocess i ng Tec hnol ogy，2000，65：343—363．
1,43O l s on E S，M i l l er S J，Sh ar m a R K，et a1．C at al yt i c ef f ect s of car bon s orben t s f or m e r cur y capt ur e[J]．
J our nal of H az ar do us M at er i al s，2000，74(1)：61-79．[5]D i am ant opoul ou I，Skodras G，Sakel l ar opo ul os G P．
Sor p t i on of m e r cur y by a ct i vat ed car bon i n t he pr esence
of f l u e gas com ponent s[J]．Fuel Pr ocess i ng Teehnol o—
gY，2010，91(2)：158—163．
1-61Z e ng H，J i n F，G uo J．R em oval of el em ent al m e r cur y
f r o mcoa l com bus t i on f l u e gas by chl ori de-i m pr egn at ed
a ct i vat ed car bon[J]．Fuel，2004，83(1)：143—146．
[7]L ee S J，S eo Y C，Jur ng J，et a1．R em ov al of ga s—phase
el em ent al m e r cur y by i odi ne-and chl ori ne-i m pr egn at ed
a ct i vat ed car bons[J]．A t m ospher i c Envi r onm en t，2004，
38(29)：4887-4893．
[8]Sa sm a z E，K i rchof er A，J ew A D，e t a1．M er cur y c h6m—
i s t r y on br om i nat ed a ct i vat ed car bon[J]．Fuel，2012，
99：188—196．
[9]M ul l et t M，Pen dl et on P，B ad al yan A．R em ova l of el e—
m ent al m e r cur y f r om B ay er s t a ck gas es us i ng sul f ur-
i m pr eg nat ed a ct i vat ed car bons[J]．C hem i cal E ngi ne e r—
i ng
Jour na l，2012，211／212：133—142．
[101L e e S S，Lee J Y，K e ener T C．M er cur y oxi dat i on and adsor pt i on char ac t e ri st i c s of chem i cal l y pr o m ot ed a ct i—
vat ed car bon sor bent s[J]．Fuel Pr oces s i ng Technol o—
gY，2009，90(10)：1314—1318．
[11]L ee S S，Lee J Y，K ee ner T C．T he ef f e ct of m e t hods of
pr epa r a t i on on t he per f or m ance of c upr i c chl or i de-i m—
pr egn at ed s o r bent s f or t he r em oval of m e r cur y f r o m
f l u e gas es l,J]．Fuel，2009，88(10)：2053—2056．
[12]T i an L，L i C，Li Q，et a1．R em ov al of el em ent al m e r cur y
by a ct i vat ed car bon i m pr eg nat ed w i t h C e02[J]．Fuel，
2009，88(9)：1687—1691．
[13]M ei Z，S hen Z，Z hao Q，et a1．R em ov al and r ecov er y of
gas—。

phas e el em ent m e r cur y by m et al oxi de-l oad ed a ct i--
ht t p：f}W W W．r l fd．corn．cn ht t p：f}rl fd．pe ri odi c al s．net．c n
第9期程广文等烟气脱汞技术研究进展
[141 [153vat ed ca r bon[J]．Jour na l of H az ar do us M a t e ri a l s，2008，152(2)：721—729．
M ei Z，S hen Z，Y ua n T，e t a1．R em ov al of vapor—pha se el em ent al m e r cur y by N—doped C uC004l oad ed on ac t i—vat ed car bon[J]．Fuel Pr ocess i ng T echn ol ogy，2007，88(6)：623—629．
W ade C B，Thur m a n C，Fr eas W，et a1．Pre pa ra t i on and c ha r ac t e r i z at i on of hi gh ef f i ci e nc y m odi fi ed a ct i vat ed car bon f or t he c a p t ur e of m er c ur y f r o mf l u e gas i n coal—f i r ed pow er pl ant s[J]．Fuel Pr ocess i ng Technol ogy，2012，97：107—117．
[16]张星，李彩亭，樊小鹏，等．C eC l。

／活性炭纤维去除模拟
烟气中单质汞的实验研究[J1．中国环境科学，2012，
32(5)：816-821．
Z H A N G X i ng，L I C ai t i ng，FA N X i aopen g，et a1．E x per—
i m ent al r esearch of r em ov i ng el em ent al m er c ur y f r om
s i m ul at ed f l u e gas by C eC l3一l oaded a ct i vat ed car bon f i—
ber[J]．C hina E nvi r on m ent al Sci e nc e，2012，32(5)：816
821．
[17]N abai s J V，C ar r ot t P J M，C ar r ot t M M L，et a1．M e t—
c u r y r em oval f r om aq ueou s s ol ut i on an
d f l u
e gas by ad—
s o r pt i o n on a ct i vat ed car bon f i br es[J]．A ppl i ed Sur face
Sci ence，2006，252(17)：6046—6052．
[18]H s i H C，T s ai C Y．Pr epar at i on of ox yge n—v a c a n t
T i02．。

and a ct i vat ed car bon f i b er com pos i t e usi ng a s in—
gl e-s t e p t herm al pl as m a m e t hod f or l ow—c onc ent r a t i on
el em ent al m e r cur y r em oval[J]．C hem i cal E ngi neer i ng
Jour nal，2012，200：18—24．
[19]K l as s on K T，Li m a I M，B oi he m L L，et a1．Fe asi b i l i t y
of m er c ur y r em oval f r om s i m ul at ed f l u e gas by act iva—
t e d char s m a de f r o m poul t ry m anur es[J]．Jour nal of
E nvi r on m ent al M anagem ent，2010，91(12)：2466—2470．
[20]D e M，A zar go har R，D a l ai A K，e t a1．M er cur y r em oval
by bi o—ch ar based m odi fi ed a ct i vat ed car bons[J3．Fuel，
2013，103：570—578．
[21]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]．中国科学：技术科学，2010，40(4)：385—
391．
Z H A O Y ongchun，Z H A N G J uny i ng，L I U Ji ng，e t a1．
E xper i m ent al s t u dy on m er c ur y absor pt i on abi l i t y of
coal—f i r ed f l y ash[J]．Sci ence C hi n a(T ech nol ogi cal Sci—
ences)，2010，40(4)：385—391．
[223D unham G E，D eW al l R A，S eni or C L．Fi xed—be d st ud—
i es of t he i nt er a c t i ons bet w een m e r cur y and co al com—
bus t i on f l y as h[J1．F uel Pr ocess i ng Technol ogy，2003，
82(2)：197—213．
[233许志鹏，刘清才，姚春玲，等，改性粉煤灰基烟气脱汞吸附剂氧化性能分析[J]．重庆大学学报：自然科学版，
2012，35(11)：81—85．
X U Z hi peng，LI U Q i ngc ai，Y A O C h unl i n g，et a1．O xi
dat i on ca pabi l i t y of m odi f i ed f l y a sh based ads orbent
f or m e r cur y i n coal—f i r ed f l u e ga s[J]．Jour na l of
C hongqi ng U ni ver si t y(N a t ur a l Sci ence Edi t i on)，
2012，35(11)：81-85．
[243G hor i s hi S B，Si nger C F，J ozew i cz W S，et a1．Si m ul t a—neous
c ont r ol of H go，S02，an
d N O。

by novel oxi di z ed
c al c i um—ba s e
d s or bents[J1．J our nal of t h
e A i r&W a st e
M anage m e nt A ss oc i a t i on，2002，52(3)：273—278．
[25]G hor i shi S B，Si nger C F，J ozew i cz W S，et a1．Pr e par a—
t i o n and eval uat i on of m odi fi ed l i m e and si l i ca—l i m e s o r-[263
[27]
[28]
[291
[303
[31]
[32]
[33]
[34]
[351
ben t s f or m e r cur y vapo r em i s si ons cont r ol[C]∥In
Pr oceedi ngs of t he2nd EP R I——D O E—-EP A com bi n ed ut i l—-
i t y ai r pol l ut a nt c ont r ol s ym pos i u m．A t l ant a：G A，
1999。

F a n X，Li C，Z eng G，e t a1．The ef f ect s of C u／H Z SM一5
on com bi n ed r em oval of H g o and N O f r om f l u e gas[J]．
Fuel Pr ocess i ng Tech nol ogy，2012，104：325331．
L e e S S。

Lee J Y．K eener T C．N o r el s o r bent s f or m et—
cur y
em i s si ons c ont r ol f r o m coal—f i r ed pow er pl a nt s [J]．J ournal of t he C hi nes e Inst i t ut e of C hem i cal E ngi—
ne er s，2008，39(2)：137—142．
R en J L，Z hou J S，L uo Z，et a1．The A pp l i cat i on of N o—
ve l Sor bent s f or M er cur y V a por R e m ova l Fr om S i m u—
l a t e d Fl ue G ases[J]．Pr oceedi ngs of t he C SE E，2007，
27(2)：48—53．
Tan Z，Q i u J i an，Zeng H，et a1．R em oval of el em ent al
m e r cur y by bam boo char co al i m pr eg nat ed w i t h H202
E J]．Fuel，2011，90：1471—1475．
T an Z，X i ang J，S u S，et a1．Enhanced capt ur e of el e—
m ent al m e r cur y by bam boo—bas ed s orbent s[J]．J our nal
of H az ar do us M at er i al s，2012，239—240：160一166．
B i ss on T M，X u Z，G u pt a R，et a1．
C hem i cal—m echani ca J
br om i nat i on of bi om as s a sh f or m e r cur y r em oval f r om
f l ue gases[J]．Fuel，2013，108：54—59．
Fuent e-C ues t a A，D i az—Som oano M，L opez—A nt on M A，e t a1．B i om a ss ga si f i cat i on c ha rs f or m e r cur y c a p t ur e
f r om a s i m ul at ed f l u e gas of co al com bus ti on[J]．J our—
na l of E nvi r on m ent al M anagem ent，2012，98：23—28．
Pi l l a y K，C ukr ow ska E M，C ovi l l e N J．I m pr oved up—
t ake of m e r cur y by s ul phur—cont a i ni ng car bon na no—
t ubes[J]．M icr ochem ical Jour na l，2013，108：124—130．
L e e T G，H yun J E．S t ruct ur al ef f ect of t he i n s i t u gen—
e ra t ed t i t ani a on i t s abi l i t y t o oxi di ze and c a p t ur e t he
ga s—phase el em ent al m er cur y[J]．C hem ospher e，2006，
62(1)：26—33．
C ho J H，Eom Y，J eon S H，et a1．A pi l ot—scal e T i O。

ht t pt f}w w w．rl fd．corn．cn ht t pt ff r l f d．per i odi cal s．ne t．c n
热力发电2013焦
phot oc a t a l yt i c s ys t em f or r em ov i ng gas—phas e el em en——
t a[m er cu r y at H g—em i t t i ng fa ci l i t i e s[J]．J our na l of I n—
dust r i a l and E ngi neer i ng C hem i s t ry，2013，19(1)：144—
149．
[36]Y uan Y，Zhao Y，L i H，et a1．E l e ct r os pun m et al oxi de-
T i02nanofi bers f or el em ent al m e r cur y r em oval f r o m
f l u e gas[J]。

J our nal of hazar dous m a t eri a l s，2012，227：
427—435．
E373Y ua n Y，Zhang J，L i H，et a1．Si m ul t aneou s r em oval of S02，N O and m e r cur y us i ng T i02一al um i numsi l i c at e f i—
ber by phot ocat al ys i s f J]．C hem i cal E ngi neer i ng Jour—
nal，2012，192：21—28．
[38]J eon S H，Eom Y，L ee T G．Phot ocat al yt i c oxi dat i on of
gas—phas e el em ent al m e r cur y by nanot i t anosi l i ca t e f i—
ber s[J3．Chem os pher e，2008，71(5)：969—974．
[39]W ang H，Zhou S，X i ao L，et a1．Ti t ani a nan ot ubes—A u—
ni q ue phot oc a t al yst and ads orbent f or el em ent al m er cu—
r y r em oval[J]．C at al ysi s T oday，2011，175(1)：202—
208．
E40]H r dl i e ka J A，Seam es W S，M a nn M D，e t a1．M er cur y oxi dat i on i n f l u e gas us i ng gol d and pal l adi um ca t a l yst s
on f a br i c f il t ers[J]．E nvi ronm ent al Sci en ce＆T echn ol—
ogy，2008，42(17)：6677—6682．
[41]W u s，U ddi n A，Sas aoka E．C har ac t er i s t i cs of t he r e—
m ov al of m e r cur y vapo r i n co al der i ved f u el gas ov e r i—
r o n
oxi de s or bent s[J]．Fuel，2006，85(2)：213-218．[42]X i e J，Y an N，Y ang S，et a1．S ynt he si s and char ac t er i za—
t i o n of na no—s i ze d M n—T i02ca t a l yst s and t he i r appl i ca—
t i on t o r em oval of gas eo us el em ent al m er cur y[J]．R e—
s ea r ch on C hem i cal I nt er m ed i at es，2012，38(9)：2511—
2522．
[43]N ochi K，Y onem ur a M，K i yosa w a M．M er c ur y oxi d a—
t i on c at al ys t and m e t hod f or pr oduci ng t he sa m e：U．S．
8288309[P]．2010—09—3012012—10—16]．
[44]C r oss J B，D od w el l G W，Johns on M M，et a1．Proce ss
f or t he r em oval of hea vy m et al s f r o m gas es，and com—
pos i t i ons t he r ef or and t her ew i t h：U．S．7906457[P]．
2011-3-15．
[453G r an i t e E J，Pennl i ne H W．C at al ys t s f or oxi dat i on of m e r cur y i n f l ue gas：U．S．7776780[P]．2010—08—17．[46]Sughr ue E L，D o dw el l G W，Cr oss J B，et a1．C om pos i—
t i on f or t he r em oval of heavy m et al s f r o m gas es：U．S．
7585487rP]．2009—09—8．
[47]S ergeys F J．M et hod of t r ea t i ng exhaus t ga ses：U．S．
3346328[P]．1967—10—10．
[483W an Q，D uan L，H e K，e t a1．R em ov al of gas eo us el e—m ent al m er c ur y over a C e02一W03／T i02nano com pos i t e
i n s i m ul at ed coal—f i r ed f l ue gas[J]．C hem i cal Engi neer—
i ng Jour na l，2011，170：512—517．
[49]Y ang H，Pan W P．T r ans for m at i on of m e r cur y s peci a—
t i o n t hr o ugh t he S C R s ys t em i n pow er pl ant s[J]．Jour—na l of E nvi r on m ent al S c i e nc es，2007，19(2)：181—184．
[50]E om Y，Jeon S H，N go T A。

e t a1．H et er ogen eous m e r—
c u r y r e a ct i on on a se l ec t i ve ca t al yt i c r e duct i on(SC R)
cat al ys t[J]．C at al ys is Let t er s，2008，121(3／4)：219—225．
[51]H ong H J，H a m S W，K i m M H，et a1．C har ac t e ri st i c s
of com m er ci al se l ec t i ve ca t al yt i c r ed uct i on ca t a l ys t f or
t he oxi dat i on of gas eo us el em ent al m e r cur y w i t h re—
s p e c t t o r ea ct i o n condi t i ons[J]．K or e an J our nal of
C hem i cal Eng i neeri ng，2010，27(4)：1117—1122．
[52]张丽莉．一种用于同步脱硝脱汞的催化剂及其制备方
法：中国102266769[P]．2011-12—07．
Z H A N G L i l i．A ca t al ys t used f or s i m ul t aneous deni t r a—
t i on and m e r cur y r em oval and i ts pr epa r a t i on m et hod：
C hi na102266769[P]．2011—12—07(i n Chi ne se)．
[53]高翔，骆仲泱，岑可法，等．一种同时脱硝脱汞的锰铁复
合氧化物催化剂及其制备方法：中国102294248[P]．
2011—12—28．
G A O X i a ng，L U O Zhongyang，C EN K ef a，et a1．A Fe-
M n bi m et al oxi de ca t al ys t us ed f or s i m ul t aneous deni—
t r a t i on and m e r cur y r em oval and i t s preparat i o n：C hi n a
102294248r P]．2011-12—28(i n C hi nes e)．
[54]晏乃强，瞿赞，陈杰，等．具有零价汞转化作用的复合型
SC R催化剂的制备方法：中国101972652[P]．2012—05一
09．
Y A N N ai qi ang，Q U Z a n，C H E N Ji e，et a1．Pr epar a t i on
m e t hod f or c om pound S C R ca t al ys t w i t h H90t r a nsf or—
m ar i on f u nct i on：C hi n a101972652[P]．2012-05—09(i n
C hi nes e)．
[55]吴碧君，李永生，刘建民，等．一种兼脱汞的脱硝催化剂
及其制备方法：中国102366722[P]．2012—03—07．
W U Bi j un，LI Y ongs he ng，L I U J i a nm i n，et a1．A deni—
t r a t i on ca t al ys t w i t h m e r cur y r em oval f unc t i on and i t s
preparat i o n：C hi n a102366722[P]．2012—03～07(i n C hi—
nese)．
[563O m i ne N，R om er o C E，K i kka w a H，e t a1．S t udy of el e—m ent al m e r cur y r e-em i s s i o n i n a s i m ul at ed w e t sc r ub—
ber[J]。

Fuel。

2012，91(1)：93—101．
[57]L u D，A nt hony E J，T an Y，et a1．M er cur y r em oval
f r o m co al com bus t i on by Fent on r e ac t i ons—P a r t A：
Benc h—s c al e t es t s[J]．Fuel，2007，86(17)：2789—2797．[58]Q u Z，Y an N，L沁P，et a1．The r ol e of i odi ne m on ochl o—
r i d e f or t he oxi dat i on of el em ent al m er cur y[J]．Jour nal
of H az ar do us M a t e ri al s，2010，183：132—137．
(下转第27页)
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第9期蔡杰进等基于O penFO A M的气泡上升特性数值模拟27
时间的关系以及不同B o数和M o数对气泡形状的
影响，得出结果如下。

(1)气泡上升过程有一定的加速时间，且速度最
终趋于某一稳定值，但会有很微小幅度的摆动。

气
泡初始直径越大其最终上升速度越快。

(2)气泡内部压力很快达到一个最大值后，随着
气泡上升时间的增大而变小，同时刻下直径较大的
气泡其压力较大。

(3)小气泡的变形较小，且当气泡直径大于某一
值时，最终的纵横比趋于一定。

(4)B o数较小或M o数很大时，气泡几乎不变
形。

增大B0数或减小M o数时，气泡逐渐产生形变。

[1]
[2]
[参考文献]
陈程，徐峰，袁竹林，等．破泡结构对洗涤室内气泡特性
的影响研究[J]．热力发电，2011，40(7)：24—27．
C H E N C heng，X U Feng，Y U A N Z hul i n，e t a1．St udy on
i nf l uence of bubbl e_b r eaki ng s t r uct ur e upo n t he gas
bubbl e prope r t i es i n t he s cr ub bi ng cham ber EJ]．Ther—
m al Pow er G ener at i on，2011，40(7)：24—27．
鞠花，陈刚，李国栋．静水中气泡上升运动特性的数值
模拟研究[J]．西安理工大学学报，2011，27(3)：344—
349．
J U H ua，C H E N G ang，L I G uo dong．R e sear ch on nu—
m er i eal s i m ul at i on of m ot i on beh avi o r s of si ngl e bubbl e
r i si ng i n s ti ll w at e r EJ]．J our nal of X i’an U ni ver s i t y of
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Tec hnol ogy，2011，27(3)：344—349．
左娟莉，田文喜，秋穗正，等．液态金属内单个气泡上升
行为的M PS法数值模拟[J]．原子能科学技术，2011，
45(12)：1449-1455．
Z U O Juanl i，TI A N W enxi，Q I U Su i zhen g，et a1．N u—
m er i cal s i m ul at i on on si ngl e bubbl e r i si n g behavi or i n
l i qui d m et al us i ng m ovi ng pa r t i cl e se m i—i m pl i ci t m e t hod
[J]．A t om i c E ner gy Sci ence and T echnol o gy，2011，
45(12)：1449-1455．
张凌新，尹琴，邵雪明．水中气泡溃灭的理论与数值研
究[J]．原子能科学技术，2012，27(1)：68—73．
Z H A N G L i ngxi n．Y I N Q i n，SH A O X uem i ng．Theor et i—
eal and num eri cal s t udi es on t he bubbl e c ol l apse i n w a—
t er[J]．A t om i c E n er g y Sci ence and T echnol ogy，2012，
27(1)：68—73
Fr a nk X，Funfs e hi l l i ng D，M i doux N，e t a1．B ubbl es i n a
V i s co us Li qui d：Lat t i ce B ol t zm a nn Si m ul at i on and Ex—
peri m ent al V ali dati onEJ]．Jour nal of Fl ui d M echani cs，
2006，546：113-122．
B haga D，W ebe r M E．B u bbl es i n vi s cous l i quids：
s hapes，w akes and vel oci t i es[J]．Jour nal of Fl ui d M e—
chani c s，1981，105：61-85．
ht t p：}f W W W．openf oam．com／
C ai J，W at anab e T．S i m ul at i on of T e m per at ur e St rat i f i—
c at i on dur i ng E C C S W at er I nj e c t i on by U s i ng O pe n—
F O A M E J]．Pr ogr es s of N ucl ear Sci ence and Technol o—
gY，2011，2(1)：107—113．
(上接第6页)
[59]G onzal ez R O，D i az—Som o ano M，L6pez A nt6n M A，e t
a1．E f f e ct of add i ng a l um i num sal t s t o w e t FG D s ys—
t em s upo n t he st abi l i za t i on of m er cur y[J]．Fuel，
2012，96：568—571．[601St er gar gek A，H or v at M，Fr kal P，e t a1．R em oval of
H go f r o m f l ue gas es i n w e t FG D by ca t al yt i c oxi dat i on
w i t h ai r-A n exper i m ent al st udy[J]．Fuel，2010，
89(11)：3167—3177．
(上接第23页)
E27]陈敏恒，丛德滋，方图南，等．化工原理[M]．北京：化
[28]
[29]学工业出版社，1999．
C H E N M i nhen g，C O N G
D ez i，F A N G T unan．et a1．
P r i nc i pl e s of chem i cal engi neeri ng[M]．B eij i ng：C hem—
i cal I ndust r y Pr es s，1999(i n Chi ne se)．
肖家荣．挡板门在脱硫系统中的应用[J]．电力环境保
护，2008，24(6)：18—20．
X I A O J i ar ong．A ppl i cat i on of da m pe r i n f l ue gas des—
ul f ur i zat i on s ys t em[J]．El ect r ic Pow er E nvi r on m ent al
P r ot ec t i on，2008，24(6)：18—20．
李伟农．降低湿法脱硫烟气加热器堵塞的技术措施
[J]．电力与能源，2012，33(2)：148—151．
[30]
[31]
LI W ei nong．T he t e chni ca l pr a ct i c e f or al l evi a t i ng t he
bl ock age of G G H i n w e t f l u e gas des ul f ur i z a t i on s ys—
t em[J]．Pow er and Ene rgy，2012，33(2)：148—151．
K i m M T，C h ang S Y，O h O Y，e t a1．Fai l ur e ana l ys i s
of enam el-‘coa t e d car bon st e el heat i ng el em ent s of gas——
gas hea t er f or f l u e gas des ul f ur i z a t i on syst em[M]．
E ngi neer i ng Fai l ure A nal ys i s，2007，14：686—693．
李权，邹宇．烟气脱硫系统中烟气加热器安全运行讨
论[J]．热力发电，2010，39(5)：69—71．
LI Q uan，Z O U Y u．D i s cus s i on on sa f e oper at i on of
gas—g as
hea t er i n f l ue gas des ul f ur i z a t i on s ys t em[J]．
T her m a l Pow er G ener at i on，2010，39(5)：69—71．
ht tp：{}W W W．r l fd．com．cn ht t p t}{r l fd．per i odi ca l s．net．c n。