燃煤烟气中汞再析出及抑制研究

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1、摘要摘要本文采用安大略法(OⅧ订)对4套不同装机容量(90MW、205MW、190Mw和450MW)的美国燃煤机组烟气中汞进行现场采样和分析，评价各污染物控制工艺(选择性催化还原SCR脱硝、静电除尘ESP和湿法烟道气脱硫WFGD)对汞的形态转化和汞脱除效率的影响。SCR具有明显的氧化零价汞的作用，SCR的零价汞的氧化效率在55．2％---70．4％范围内变化；当烟气不经过SCR和经过SCR时，ESP脱除汞效率分别为0．9％'--2．9％和5．3％"-9．6％，WFGD脱汞效率分别为30．9％～77．4％和37．8％

2、'-'89．5％。同时发现烟气经过湿法脱硫工艺发生了零价汞再析出现象，即经过WFGD吸收的离子汞又被还原成零价汞，导致在WFGD出口处零价汞的浓度高于其入口值。通过建立一套连续测试零价汞再析出的实验室评价装置，对现场循环脱硫浆液、脱硫废水和不同自制脱硫浆液(CaO、CaS03、CaS04和Na2S03)的零价汞再析出的影响进行实验研究，实验结果表明亚硫酸根离子是导致零价汞再析出的主要原因。同时对不同操作条件下(温度、浆液pH值、氧气浓度和不同载气)及低价态金属离子溶液对零价汞再析出的影响进行了研究。低价态金属离子S

3、n2+、pb2+、Fe2+、Ni2+、As02。和Cu十能还原离子汞，而高价态金属离子Fe3+和Cu2+不能使离子汞还原，定量分析表明金属离子还原离子汞能力的强弱顺序为S112+>Pb2+>Cu+>Fc2+>As02">Ni2+。并对外加添加剂(H2S、Na2S4、TMTl5、NariS和14I)抑制零价汞再析出进行了实验评价，结果表明外加添加剂与离子汞生成的汞沉淀HgS或Hgl2降低了离子汞的还原势，阻止了离子汞继续被还原性离子还原；价格便宜及容易得到PY系列添加剂也对抑制零价汞再析出有较好效果。实验研究还发现浆

4、液的氧化还原电位(ORP)与零价汞再析出存在明显的相关性，浆液的ORP为负值，能发生零价汞的再析出现象；浆液的ORP为正值，出现零价汞再析出的可能性大大降低。图[67】表【21】参【151】关键词：燃煤烟气；湿法脱硫；零价汞再析出；分类号：(X511)：安徽理：亡大学博士学位论文AbstractOntariohydromethod(OHM)，amercuryspeciationmethodcertificatedbyAmericanSocietyforTestingandMaterials(ASTIVI)，wasa

5、ppliedtocollectspeciatedmercuryinthefluegasatthefourfull-scalecoal—firedutilities、Ⅳitlldifferentelectricitycapacities(90MW,205MW,190MWand450MW)．MercurytransformationandremovalefficienciesthroughSCR,ESPandWFGDinthesefourutilitieswereevaluated．ItWasfoundthatHgoo

6、xidationefficienciesacrossSCRrangedfrom55．2％to70．4％．WhenthefluegaspassingSCRandnop硒singSCR,ThemercurycaptureefficienciesbyESPwerethe0．9％'--2．9％and5．3％---9．6％，ThetotalmercuryremovalefficienciesacrossWFGDwererespectively30．9％---77．4％and37．8％～89．5％．mHgore—emissio

7、nphenomena(H92+beingreducedtoH90)wereobservedintwoWFGDofutilities，i．etheH90concentrationsatWFGDoutwerehigherthantheywereatWFGDinlet．Alab—scalesimulatedWFGDsystemWassetuptoinvestigatetheHgure—emission,andeffectsoftherecirculatingslurries，wastewatercollectedfrom

8、a如11一scaleWFGDandhome-madeslurries(CaO，CaS03，CaS04andNa2S03)wereperformed．ThereisasignificantcorrelationbetweenHgure—emissionandsulfiteioninhome-nladeornaturalWFGDslurries．Further,