燃燒火焰中汞的形態(tài)轉(zhuǎn)化及富集微細顆粒物的規(guī)律研究.pdf

1、中國一次能源消費結(jié)構(gòu)中煤炭占70％左右，大氣中約30％的氣相汞來自于燃煤電廠，汞作為煤轉(zhuǎn)化過程中形成的主要污染物之一，其生成、釋放機理的探討和高效廉價脫除技術(shù)的研究就成為目前最重要的課題之一。
　　本研究設(shè)計并建立了如下實驗系統(tǒng)：采用自制的反擴散火焰燃燒器，將微量汞蒸氣通入以乙烯為燃料的燃燒系統(tǒng)，采用Ontario-Hydro Method對樣品進行恢復(fù)消解，并借助于冷原子熒光法對汞形態(tài)檢測分析；通過改變通入燃燒器的氣體種類及濃度

2、或空燃比，研究上述條件的變化對顆粒態(tài)汞富集微細顆粒物規(guī)律的影響。同時使用 Chemkin軟件進行模擬，探究不同煙氣氣氛對汞氧化的影響，使用 Gaussian軟件探究不同溫度下四個基元反應(yīng)的反應(yīng)速率變化。通過上述實驗和模擬研究，得到燃燒火焰中汞的形態(tài)轉(zhuǎn)化及富集微細顆粒物的規(guī)律。結(jié)果表明，空燃比和HCl濃度的增大均會提高顆粒態(tài)汞的生成率；SO2對顆粒態(tài)汞生成的作用是雙向的。燃燒過程中顆粒態(tài)汞的生成率是碳煙顆粒的濃度、火焰溫度、空燃比、燃燒氛

3、圍等多種因素共同作用的結(jié)果。汞蒸氣對碳煙的吸附作用主要包括物理吸附（Hg聚集在高比表面積的顆粒物表面）、化學(xué)吸附（碳煙聚集體表面的羥基（-OH）、羰基（-C=O）和內(nèi)酯基（-COOCH3）等官能團均能促進碳煙顆粒對汞的吸附）。模擬結(jié)果表明：Cl元素的存在促進了Hg0(g)向 HgCl2(g)的轉(zhuǎn)化；S元素的存在對Hg2+生成既有促進又有抑制作用，高S-Cl比抑制 Hg2+的形成；O元素對汞的氧化有促進作用，但其促進作用遠不如Cl，也不及