燃煤烟气脱汞吸附剂综述

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1、洁争煤燃烧与发电技术燃煤烟气脱汞吸附剂综述邢帅杰，苏文娟，张帆，胡恩俊，段钰锋(东南大学能源与环境学院，南京210096)摘要：概述了我国燃煤烟气中脱汞吸附剂的研究现状，综述了活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂、金属类吸附剂，以及一些新型吸附剂对汞的脱除效果。指出活性炭对汞的脱除效率高，但成本也高；飞灰吸附剂脱汞的成本虽然低但脱除效率也低。文中还介绍了其它新型吸附剂的发展，指出寻找廉价高效吸附剂的必要性及开发烟气中污染物的联合脱除吸附剂的研究方向。关键词：燃煤；烟气；脱汞：吸附剂中图分类号：TK41l+5文献标志码：A文章编号

2、：1001—5523(2009)03—0013—04我国每年燃煤排放的汞及其带来的污染是非电站进行现场实验，在碳汞(C／Hg)比为5000：1，ESP常惊人的，从1978～1995年，中国燃煤汞排放累积(静电除尘器)出口温度为106~C处喷入活性炭，活性达2500t，每年增速为4．8％，2000年燃煤汞排放达炭停留时间在0．75～1．5s范围内，除汞效率为到273t，因此有效控制燃煤汞污染是21世纪电力48％。工业最重要的环保课题之一。当前对汞的排放控制DunhamI，I等人在中试装置上研究了活性炭对汞可分为燃烧前控制和尾部烟气控制，其中以尾

3、部烟的吸附。对于BeReAyr煤生成的烟气中在未喷入活气脱除技术最为广泛。虽然现有污染控制装置(如布性炭，汞的脱除效率为20％～80％。当烟气中喷入活袋除尘器、电除尘器和湿式FGD等)可有效脱除烟性炭后，C／Hg由2000变成15000，汞的脱除效率气中的二价汞，但是对元素汞的脱除效果不明显，稍微增加。对于Evergreen煤来说，C／Hg由2500增所以开发新的汞脱除技术就是促使元素汞转化为加到10000，汞的脱除效率由30％增加到85％。对氧化汞和颗粒汞并利用现有污染物控制装置进行于Blacksville煤说，C／Hg由3500增加到13

4、000，脱有效的脱除。本文综述了活性炭、飞灰、矿物类吸附汞效率几乎不变；当C／Hg为3800，烟气温度由剂等对燃煤烟气中汞的吸附脱除特性。175℃变成IO0~C时，脱汞效率由10％增加到95％。温度并不影响活性炭脱除BelleAyr和Evergreen煤1脱汞吸附剂所产生烟气中汞的脱除率。1．1活性炭1．2改进活性炭活性炭对汞的吸附包括吸附、凝结、扩散以及Ghorishi【5J等在固定床实验装—H—I-_研究了渗氯FGD秘化学反应等过程，与吸附剂本身的物理性质(颗粒粒活性炭脱汞特性。结果表明，当反应器入口HgO浓径、孔径、表面积等)、温度、烟

5、气气体成分、停留时度为86×l0，与吸附剂接触时间为3～4s，C／Hg间、烟气中汞浓度、C／Hg比例等因素有关。为1000～5000，吸附剂脱汞效率可以达到80％闲Careyt研究了烟气中的SO和NO对活性炭捕90％。而未经改性的FGD活性炭在同样条件下的脱：；获汞的影响，认为SO浓度增加时，活性炭对两种形汞效率仅为10％～15％。态的汞捕获效率都会降低；而NO会降低活性炭对Zeng~等用ZnCI改性活性炭对燃煤烟气dOHgO宙}单质汞的捕获率。美国PsCo／A-[2用工业活性炭在的吸附的研究。结果表明：用ZnC1改性活性炭后，活·l3．洁净

6、煤燃烧与发电技术性炭的比表面积减小，但其对烟气中Hg~的吸附量大2Ixg／g。在PleasantPrairie燃煤电站中，此燃煤电站幅增加，原因是化学吸附起了很大作用。燃烧亚烟煤并且装有静电除尘器，静电除尘器中飞孙巍等161为提高活性炭对烟气中单质汞的吸附灰的烧失量为0．5％，飞灰中的汞含量<0．5g／g。作用，利用溴对活性炭进行处理。通过对吸附容量和彭苏萍等【9嗵过实验室模拟试验，研究了燃煤飞吸附动力学的测试，研究了载溴活性炭对气体中的灰颗粒组分对燃煤烟气中气相汞的吸附脱除特性。单质汞的去除行为。结果表明：载溴可使活性炭对单飞灰中不同类型多

7、孔及巨大比表面积介质对气相汞质汞的吸附量显著增加，并加快对单质汞的吸附速的吸附特性差异明显，飞灰中未燃尽炭的相关性最率。在实验条件下，当载溴量为0．33％时，活性炭对汞大，吸附性能最强。汞吸附量随飞灰烧失量的增长而的饱和吸附量可增加约80倍，吸附容量达0．2rag／g；增大，汞吸附量与吸附时间、吸附温度、载气汞浓度、相对吸附系数增加了约40倍。溴负载量越高，吸附吸附剂比表面积和孔隙结构有关。吸附剂BET比表强化作用越显著。温度升高，载溴活性炭的吸附能力面积与其汞吸附量呈正相关关系。载气气相汞浓度略有下降，烟气中的二氧化硫对单质汞的吸附速率与汞

8、吸附量成非线性关系，载气汞浓度增加l0倍只略有抑制作用。能提高2倍左右的汞吸附量。吸附温度与汞吸附量Liu等l7】研究了注硫活性炭对气态汞的吸附特呈较显著负相关关系