基于AAS的煤中汞測(cè)量方法優(yōu)化研究.pdf

1、燃煤電廠Hg污染問題日益加劇，全球各國(guó)都制定了嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)限定Hg的排放。目前大部分學(xué)者的研究集中在燃煤煙氣 Hg的脫除技術(shù)這一方面，而對(duì)樣品中Hg含量的分析技術(shù)研究較少。煤中的Hg含量對(duì)燃煤過程中Hg的排放有直接的影響，對(duì)煤樣中Hg含量準(zhǔn)確測(cè)量方法的研究對(duì)其脫除技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文以燃煤Hg排放監(jiān)測(cè)技術(shù)為研究重點(diǎn)，針對(duì)原子吸收光譜（AAS）技術(shù)應(yīng)用于離線和在線測(cè)定Hg含量方法中尚存在的一些問題，進(jìn)行了探討，提出

2、了一些優(yōu)化改進(jìn)方案，期望能夠推廣AAS技術(shù)在痕量Hg離線和在線監(jiān)測(cè)方面的發(fā)展和應(yīng)用，獲得準(zhǔn)確可信的Hg含量數(shù)據(jù)，從而為燃煤電廠Hg的排放控制技術(shù)提供有效可靠的評(píng)估手段。
　　本文分析了烴類物質(zhì)和SO2對(duì)AAS連續(xù)測(cè)量熱解氣中Hg含量結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)熱解氣中SO2含量在50 ppm以內(nèi)時(shí)，不會(huì)對(duì)Hg含量測(cè)量產(chǎn)生干擾。證明了NiO和Fe2O3組成的高溫載氧體裝置中添加生石灰的方法能夠有效吸收烴類物質(zhì)和 SO2，獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。將該

3、方法應(yīng)用于煤樣的程序升溫?zé)峤庵凶R(shí)別 Hg的賦存形態(tài)，發(fā)現(xiàn) SJT煙煤中 Hg的釋放出現(xiàn)兩個(gè)峰，分別在200-400℃與400-600℃溫度區(qū)間；而黃鐵礦和伊利石2種礦物質(zhì)的程序升溫?zé)峤馇€沒有出現(xiàn)明顯的Hg釋放峰，當(dāng)熱解溫度達(dá)到1000℃時(shí)，仍然存在Hg的釋放情況。
　　本文探討了AAS離線分析Hg含量技術(shù)中，直接燃燒法預(yù)處理的溫度對(duì)固體樣品中Hg含量測(cè)定結(jié)果的影響。用直接測(cè)Hg儀測(cè)量了18個(gè)煤粉樣和3個(gè)煤飛灰樣在800℃和900

4、℃兩個(gè)燃燒溫度下的Hg含量，發(fā)現(xiàn)煤樣C2在800℃下的測(cè)量值比900℃低38.70％，超出了誤差允許的范圍。采用連續(xù)化學(xué)浸提、程序升溫?zé)峤獠⒔Y(jié)合XRD的方法來(lái)進(jìn)一步探究造成不同預(yù)處理溫度下測(cè)量值存在偏差的原因，并結(jié)合石英與蒙脫石兩種純礦物質(zhì)的熱解曲線，證明了煤樣C2中蒙脫石與Hg結(jié)合的賦存形態(tài)在800℃的燃燒溫度下不能完全釋放，對(duì)樣品中Hg含量的準(zhǔn)確測(cè)量造成了影響。
　　運(yùn)用HSC熱化學(xué)軟件模擬分析過渡周期的Sc、Ni、Zn、Y、

5、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Cd、Hf、Ta、Re、Os、Ir共15種金屬元素催化還原氣態(tài)Hg2+的效果，分析發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度是主要的影響因素，反應(yīng)壓力的影響作用較小。Sc、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Hf可用于催化管中催化還原氣態(tài)Hg2+的最低溫度均為300℃；Ru、Rh、Ta、Re、Os、Ir等6種元素需要在800℃以上的溫度才能把Hg2+全部轉(zhuǎn)化為Hg0。并結(jié)合Hydra-C測(cè)Hg儀催化管中相應(yīng)物質(zhì)的模擬結(jié)果，對(duì)Hg2+