生物質(zhì)添加對(duì)燃燒汞排放中顆粒汞形成的作用機(jī)理研究.pdf

1、汞，室溫下唯一一種液態(tài)金屬，揮發(fā)性強(qiáng)但常溫常壓下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。原本以氧化態(tài)或汞齊形態(tài)以0.08ppm的豐度存在于地殼中，近些年來(lái)由于人類(lèi)活動(dòng)而大量釋放到大氣中。釋放到環(huán)境中汞可長(zhǎng)期存在并可通過(guò)食物鏈富集最終危害人體健康，對(duì)嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)危害則更為嚴(yán)重。鑒于此，汞排放控制勢(shì)在必行。本研究從汞均相和非均相反應(yīng)的主要環(huán)節(jié)，氯相關(guān)反應(yīng)鏈入手，通過(guò)添加生物質(zhì)改變?cè)褐新群?，在煙氣和飛灰表面建立新的平衡，以期能夠促進(jìn)顆粒汞的形成，方便通過(guò)現(xiàn)有顆粒

2、物排放控制設(shè)施，如電除塵器、布袋式除塵器，控制電站燃煤汞排放。本研究進(jìn)行了包括大豆桿、鋸末、棉桿在內(nèi)的三種生物質(zhì)在包括一種貧煤、兩種煙煤的三種煤樣中的添加實(shí)驗(yàn)。在一維電加熱管式攜帶爐中進(jìn)行燃燒各混合樣品并檢測(cè)所燒成灰樣中的飛灰含碳量、比表面積和汞含量。同時(shí)計(jì)算煙氣中折算汞濃度、氯濃度、顆粒物濃度，用以分析各相關(guān)因素變化對(duì)顆粒汞形成可能造成的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同煤種，在生物質(zhì)添加過(guò)程中，均表現(xiàn)出隨氯濃度增高和汞氯比增大，顆粒汞轉(zhuǎn)化率先上升后

3、下降其后再度迅速上升的N型曲線。依煤種不同，燃煤飛灰比表面積不同、殘?zhí)糠磻?yīng)能力不同，灰樣中汞濃度可以發(fā)生明顯變化，最大容量取決于煤種本身而非生物質(zhì)。煙煤的反應(yīng)活性較強(qiáng)、容量較大，飛灰對(duì)汞的最大捕集能力為貧煤飛灰的兩倍。通過(guò)適當(dāng)選配生物質(zhì)，能夠取得較好的顆粒汞轉(zhuǎn)化效果，最高顆粒汞轉(zhuǎn)化效率接近80％。貧煤飛灰比表面積為煙煤的1/3，殘?zhí)亢皖w粒濃度通常可達(dá)煙煤的兩倍但本身容量有限，高氯濃度下受反應(yīng)時(shí)間限制飛灰汞吸附量有限，最多可獲得70%左右