氯化鈣添加促進燃煤煙氣汞形態(tài)轉(zhuǎn)化的試驗研究.pdf

1、燃煤造成的汞污染日益受到人們的關(guān)注。目前燃煤煙氣中汞脫除主要包括兩種方法:一是利用吸附劑對汞的吸附作用，將汞固定在吸附劑顆粒中脫除;二是通過催化劑對汞的催化氧化作用，使氣相中的單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化為更易被吸附和溶于水的氧化態(tài)汞，隨飛灰在顆粒物控制設(shè)備中脫除或通過WFGD洗滌作用脫除。結(jié)合燃煤機組常規(guī)污染物控制裝置，如SCR，ESP和WFGD，實現(xiàn)汞排放的協(xié)同脫除被認為是最經(jīng)濟有效的汞排放控制手段。提高煤中和煙氣中氯含量可以提高常規(guī)污染物控制裝置對

2、汞的脫除效率。石灰石石膏濕法脫硫廢水中含有高濃度的氯離子，山東大學提出將脫硫廢水返噴煙道實現(xiàn)燃煤煙氣汞高效脫除的工藝。利用富氯脫硫廢水噴霧干燥產(chǎn)物實現(xiàn)煙氣中單質(zhì)汞向氧化態(tài)汞和顆粒態(tài)汞轉(zhuǎn)化，進而通過常規(guī)污染物控制設(shè)備脫除。
　　首先，根據(jù)脫硫廢水返噴煙道的工藝特點，通過試驗對石灰石石膏濕法脫硫廢水350℃煙氣中噴霧干燥含氯產(chǎn)物進行研究。噴霧干燥后，廢水中的部分鹵族元素會以HCl和HF氣體的形式釋放到氣相中;大部分氯元素在固相產(chǎn)物中以

3、氯化鈣的形態(tài)存在。利用氯化鈣氧化單質(zhì)汞的試驗表明，氯化鈣在400℃，有氧濕煙氣條件下，對單質(zhì)汞的氧化效率達到46.9％，且氯化鈣主要通過自身的水解過程實現(xiàn)對單質(zhì)汞的氧化。
　　其次，將氯化鈣通過干法固態(tài)混合的方式添加到催化劑顆粒中，研究了添加氯化鈣后汞的催化氧化。在350℃，模擬煙氣條件下，氯化鈣的添加可以有效提高催化劑對單質(zhì)汞的氧化活性。1.0wt％氯化鈣添加到催化劑中，單質(zhì)汞的氧化效率達到78.8％，繼續(xù)提高氯化鈣的添加量，汞

4、的氧化沒有明顯的增強。反應溫度從100℃增加到400℃的過程中，單質(zhì)汞的氧化效率和捕集效率呈現(xiàn)降低的趨勢，但是釋放到氣相中的氧化態(tài)汞的比例隨溫度升高而增加?？疾炝藷煔鈿夥諏Υ呋趸挠绊?，氧氣和二氧化硫能促進單質(zhì)汞在添加氯化鈣的催化劑表面的氧化，一氧化氮對氧化過程作用不明顯，水蒸氣抑制汞的氧化。脫硝和SO2-SO3轉(zhuǎn)化試驗表明，氯化鈣的添加對脫硝效率和SO2-SO3轉(zhuǎn)化沒有明顯的影響。氯化鈣的添加使單質(zhì)汞在SCR催化劑表面氧化效率提高是

5、氯化鈣水解產(chǎn)生HCl和氯化鈣在催化劑的固相催化作用產(chǎn)生含氯活性物質(zhì)共同產(chǎn)生的結(jié)果。
　　燃煤飛灰對煙氣中汞的吸附脫除作用是利用常規(guī)污染物控制裝置實現(xiàn)燃煤煙氣中汞脫除的重要環(huán)節(jié)。本文將氯化鈣及其他幾種氯化物通過干法混合添加至飛灰中，研究了其對燃煤飛灰吸附汞能力的影響。結(jié)果表明，向燃煤飛灰中加入氯化物添加劑能夠提高飛灰捕捉汞的能力，CuCl2因為具有較好的氧化性，在幾種添加劑中改性效果最好，CaCl2、MgCl2和FeCl3效果次之。