催化氧化法烟气脱汞研究进展.pdf

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1、催化氧化法烟气脱汞研究进展粱永静(广东省清洁生产协会，广东广州510030)摘要：烟气汞污染是被世界公认为继燃煤硫污染之后的又一大污染问题。催化氧化脱汞反应是元素汞转化的重要途径。综述了国内外催化氧化法烟气脱汞方法，着重讨论了选择性催化还原法(SCR)、光催化氧化法、膜催化氧化法和催化氧化法4种烟气脱汞技术，并对该领域今后的发展趋势进行展望。关键词：烟气；元素汞；催化氧化；研究进展Abstract：Followingaftersulfurpollution，mercurypollutiondufngcoalcombustionisthoughtto

2、beanotherbigpollutionproblem．Conversionofng0toHg2+canbeaccomplishedbyheterogeneouscatalysisoxidation．Researchadvancesofcatalyticoxidationofelementalmercuryfromfluegaswerereviewed，especialfocusingonselectivecatalyticreduction(SCR)．photocatalyticoxidation，theintegratedmembranede

3、liverywitheatalyticoxidationsystemsandcatalytic0xida—tion．Futuredevelopmentofcatalyticoxidationtechnologywassuggested．Keywords：fluegas；elementalmercury：catalyticoxidation；researchadvances中图分类号：X7Ol文献标识码：A文章编号：1674—1021(2014)08—0036—041引言燃烧前脱汞技术主要包括洗煤技术以及煤的热处理技术。燃烧中脱汞包括流化床燃烧、低氮

4、燃烧、炉膛烟气汞污染近年来被世界公认为继燃煤SO：污喷入加氯改性的活性炭吸附剂。目前燃烧后烟气脱染之后的又一大污染问题，尤其是燃煤电站汞排放汞技术的研究最为广泛，是燃煤电厂汞污染控制的控制已成为目前国际上研究的热点。烟气汞具有剧主要方式。其主要利用现有颗粒物控制装置如电除毒性，生物累积难于消除，容易形成区域性的汞污尘器、袋式除尘器除去烟气中的颗粒态汞，利用湿式染，对肾功能、神经系统等人类健康和生态环境产生脱硫装置可脱除燃煤烟气H；将氯化物和硫化物很大的潜在危害，已引起国内外研究人员的广泛关添加到烟道气喷淋装置⋯；采用新型可再生的磁性注。燃煤发电、城

5、市生活垃圾和医疗垃圾焚烧属于重纳米Ag／zeoliteE]和BrC1E]为吸收剂等吸收脱汞；活要的人为汞排放源_l_z-。2005年我国电站燃煤锅炉性炭和改性活性炭吸附脱汞C7-83，但运行费用高，产气态汞总排放量约为147t，固态汞排放量约为47t，生废活性炭处理处置问题；而烟气Hg~含量约为总汞总汞排放量占世界燃煤汞排放量的10％左右[3]。量的80％，因其不溶于水而很难用常规方法有效脱2005年，美国环境保护总署(EPA)宣布清洁空气计除，已成为目前高效脱汞研究的关键以及难点所在[9]。划——汞的控制标准。2011年，我国《火电厂大气污本文基

6、于国内外研究现状调查，对催化氧化法烟气染物排放标准》(GB13223—2011)提出了汞及其化合脱汞技术研究现状进行了综述，并对该领域今后的物的控制指标。目前如何有效地控制燃煤汞的排放发展趋势做了展望。是我国迫切需要解决的环境问题。2催化氧化烟气脱汞原理烟气中的汞分为单质汞(ngo)、氧化态汞(Hg2+)和颗粒态汞(H)，其中单质汞较难去除，是烟气中控制燃煤烟气汞污染的关键在于将烟气中含量汞污染控制的难点。目前燃煤烟气汞污染控制可分高、稳定性高的元素汞脱除。元素汞不易溶于水，而为燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后烟气脱汞，其中离子汞易溶于水，将烟气中的

7、Hg0转化成H，实现收稿日期：2014—06—30；修订日期：2014—08—05。作者简介：梁永静，男，1985年生，工程师，主要研究方向为清洁生产技术。烟气中汞形态的转化，可为下游的湿法烟气脱硫SCR反应过程中汞单质的氧化和催化剂的吸附陛能，氨(WFGD)实现烟气汞的高效洗涤脱除奠定基础。气气浓度的增大则会使汞的氧化效率和催化剂对其吸附相元素汞可与气相氧化剂如C1：，HC1，C1和臭氧等效率都下降。通过对比6种不同的催化剂(V：Os／SiO，发生同相氧化反应。元素汞催化氧化反应遵循V205厂I’iO2，WO~FiO2，V205一WO3／TiO2

8、，CuO／~／一Al203)在Langmuir—Hinshelwood(L—H)动力学模型。L—H模型模拟烟气中对汞的催化