燃煤煙氣Hg形態(tài)轉(zhuǎn)化均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究.pdf

1、燃煤煙氣汞形態(tài)分布直接影響并制約燃煤電站的汞排放控制途徑，研究Hg0向Hg2+的形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律是發(fā)展燃煤煙氣汞排放控制技術(shù)關(guān)鍵和前提。本文以化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以CHEMKIN軟件為計(jì)算平臺(tái)，對(duì)Hg0的轉(zhuǎn)化特性及影響Hg0轉(zhuǎn)化過程的關(guān)鍵因素進(jìn)行了研究。
　　在現(xiàn)有Hg0形態(tài)轉(zhuǎn)化模型的基礎(chǔ)上分析了四種燃煤煙氣汞均相氧化動(dòng)力學(xué)模型中Hg/Cl反應(yīng)機(jī)理的特點(diǎn)，分析結(jié)果表明，在降溫過程中，Hg0的轉(zhuǎn)化可分為兩個(gè)過程：首先Hg0與Cl原

2、子反應(yīng)生成中間產(chǎn)物HgCl；接著HgCl與Cl2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成HgCl2，這個(gè)過程中Cl原子的作用遠(yuǎn)小于Cl2的作用。HCl、HOCl在Hg0的轉(zhuǎn)化過程中沒有直接的氧化作用。
　　由于Hg0形態(tài)轉(zhuǎn)化過程中直接受到Cl/Cl2的影響，本文對(duì)H2O、HCl、溫降速率、NO和SO2對(duì)Cl/Cl2形成過程的影響機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在降溫過程中，Cl原子主要由反應(yīng)HCl+OH=Cl+H2O的作用生成，Cl2主要通過反應(yīng)Cl+Cl+M=Cl

3、2+M的作用生成。各因素對(duì)Cl/Cl2形成的影響主要通過改變反應(yīng)體系內(nèi)的OH濃度來實(shí)現(xiàn)。其中HCl濃度和溫降速率的提高有利于Cl/Cl2的形成過程；H2O、NO和SO2對(duì)于Cl/Cl2的形成具有抑制作用。NO的抑制作用主要是因?yàn)榉磻?yīng)NO+OH+M=HONO+M降低了反應(yīng)體系的OH濃度，反應(yīng)的生成物HONO又會(huì)進(jìn)一步與Cl原子反應(yīng)，從而抑制Cl/Cl2的形成；SO2會(huì)消耗反應(yīng)體系中的O原子，進(jìn)而減少反應(yīng)體系中OH的含量，并最終抑制Cl/C

4、l2的形成。
　　針對(duì)現(xiàn)有模型不適用于計(jì)算Cl原子濃度較低的反應(yīng)體系這一不足，對(duì)Hg/Cl機(jī)理進(jìn)行了修正，提高Cl2在Hg0形態(tài)轉(zhuǎn)化過程中的作用，使之更適合模擬初始溫度較低時(shí)，低Cl原子濃度的反應(yīng)體系。應(yīng)用經(jīng)修正的Hg/Cl機(jī)理對(duì)Hans的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，這表明提高Cl2在Hg0形態(tài)轉(zhuǎn)化過程中的作用，可以使Hg/Cl機(jī)理更適用于模擬初始溫度較低時(shí)，低Cl原子濃度的反應(yīng)體系。進(jìn)一步的研究需要修正反應(yīng)Cl2+