燃煤煙氣中汞的均相氧化動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、在燃煤造成的污染物中,除二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳外,有關(guān)痕量元素及其化合物的排放已經(jīng)成為一個(gè)新興而前沿的研究領(lǐng)域,成為愈來(lái)愈關(guān)切的新熱點(diǎn)。
　　由于燃煤煙氣中痕量元素的排放、控制與其形態(tài)密切相關(guān),本文以化學(xué)動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),提出一個(gè)涉及Hg、C、H、O、Cl、N、S7種元素,涵蓋70種組分,280個(gè)基元反應(yīng)的較為全面的Hg的均相氧化動(dòng)力學(xué)模型,利用該模型預(yù)報(bào)痕量元素Hg在燃煤煙氣中的遷徙及形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律,并與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證

2、,為提出經(jīng)濟(jì)有效的控制方法提供理論依據(jù)。
　　通過(guò)對(duì)該均相氧化動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行敏感性分析,我們得出煙氣中汞氧化的主要反應(yīng)通道:Hg先通過(guò)反應(yīng)Hg+Cl+M=HgCl+M和Hg+Cl2=HgCl+Cl生成HgCl,再通過(guò)反應(yīng)HgCl+Cl2=HgCl2+Cl生成最終產(chǎn)物HgCl2,而O2在該過(guò)程作用很小;在研究煙氣中各組分對(duì)Hg的氧化的影響時(shí)我們發(fā)現(xiàn)Cl自由基對(duì)Hg的氧化能力最強(qiáng),Cl2次之, HCl最弱;煙氣中的SO2、H2O、NO

3、會(huì)抑制汞的氧化;NO2對(duì)汞氧化反應(yīng)的影響效果與氧化劑有關(guān),氧化劑為Cl2時(shí)NO2起抑制作用,氧化劑為HCl時(shí)NO2則起促進(jìn)作用。
　　模擬時(shí)還發(fā)現(xiàn)富氧燃燒煙氣氣氛的高濃度CO會(huì)強(qiáng)烈抑制汞的氧化,高濃度CO2對(duì)汞的氧化卻幾乎沒(méi)有影響;本文模型中關(guān)于汞的基元反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)由量子化學(xué)計(jì)算所得,比估算得到的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)更加可靠,這一點(diǎn)可從模型模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合程度得到驗(yàn)證。
　　本文對(duì)煙氣中各種堿金屬及重金屬Na、K、Ca