洁净煤技术-李子君.pptVIP

李子君 TSP120301042 近年来，由于痕量元素特别是汞在环境污染中显示出的隐蔽性、高挥发性、易迁移性、高度生物蓄积性及其潜在持久危害性，引起了国际社会的广泛关注。 D.J.swaine提出煤中的汞主要以辰砂（HgS）、金属汞和有机汞化合物的形式存在。 Dvom在广泛研究苏联煤的基础之上，认为汞以HgS、金属汞和有机金属化合物的形式出现，但大部分汞以固溶物形式分布于黄铁矿中，尤其是后期成因的黄铁矿中。真正与煤大分子结合的有机汞的存在目前仍缺乏有力证据。 赵峰华发现水溶态和可交换态占10.84%-90.91%，碳酸盐和氧化物态占0%-32.52%，腐植酸和富里酸结合态占0%~24.59%，有机态占0%-41.62%，进入矿物晶格的汞占0%-9.09%，不同煤中变化很大。 洗煤是一种物理清洗技术，是建立在煤粉中有机物质与无机物质的密度不同及它们的有机亲和性不同的基础上。 汞元素与其他矿物质类似，主要存在于无机物中，当在煤粉浆液中加人有机浮选剂进行浮选时，有机物主要成为浮选物，而无机矿物质则主要成为浮选废渣，汞与其他重金属元素则会大量地富集在浮选废渣中，从而起到了部分除去煤中重金属汞的作用 据估计，常规选煤方法可以去除50%~80%的灰分和30%~40%的硫分，因此随着硫及灰分的部分脱除，可获得大约37%的汞去除率。 此法能降低烟气中汞和其他微量重金属的排放。在流化床燃烧器中进行的高氯烟煤燃烧试验中，汞几乎全部被氧化成了HgCl2，绝大部分Hg2+被飞灰及后续脱硫设施除去。 飞灰的改进 Bake等分别用S、I、Br等元素对飞灰进行预处理，使得飞灰的吸附活性有了较大的提高。 Bake等还用C02对燃烧后的石油飞灰进行活化处理，然后在飞灰上注入S元素，对处理后的飞灰吸附剂表面形态特征观察后发现，C02的活化作用增大了吸附剂表面积，有助于吸附效率的提高，S元素的注入增加了飞灰表面的活性中心，进一步强化了飞灰的吸附性能。 鉴于飞灰成分的复杂性，各种无机物对脱汞效率的催化作用机理尚不清晰，因此应该加强这方面的研究工作。 钙基吸附剂(CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaSO4·2H2O等) 在烟气钙基脱硫的过程中，添加剂对Hg2+有较强的吸附作用，可以提高脱除效果，但对于单质汞的作用不太明显。 金属吸收剂是利用特定的金属（Fe2O3）能与汞形成合金的特性除去烟气中的汞，而且这种新形成的合金能够在提高温度的情况下进行可逆反应，从而实现汞的回收以及金属的循环利用。 金属吸收率与汞的化学形态无关 。 单独存在的湿法脱硫装置(WFGD)对烟气中总汞的脱除率大约45％～55％。脱除的效果取决于烟气中汞的形态。 WFGD系统运行参数和设计参数对脱汞效率也有一定的影响。 ESP对汞的控制排放有一定的效果，其脱汞率大约在50％。如果利用静电除尘器(ESP)和WFGD联合脱汞，效率能提高到75％。 选择性催化还原(SCR)脱硝技术，也可以把一部分气态元素汞氧化成氧化态汞，从而提高汞在WFGD中的去除率。 6 展望 高洪亮等在小型燃煤烟气汞脱除试验台上，用模拟烟气研究了活性炭对汞吸附性能的影响因素。试验结果表明： 随着吸附反应温度的升高，汞的穿透率显著增加。 增加碳汞(C/Hg)比例，除汞效率可以达到60%以上。 氧的存在可以提高活性炭吸附汞的能力。 CO2 的存在会导致吸附效率的下降。 CO 的存在对活性炭吸附性能的影响不明显。 为了提高活性炭的吸附效率，通常使用改性活性炭进行烟气脱汞。目前使用的活性炭可分为热力活性炭和化学活性炭2种。 热力活性炭即为表面经过活化处理的碳，而化学活性炭因其表面含有I、Cl 、Br 等元素，两者在室温下都能发生物理和化学吸附，因而改性活性炭有更高的捕集效率，但是热力活性炭随温度上升，汞的捕集率急剧下降，而化学活性炭则没有此现象。 活性炭吸附剂在脱除重金属尤其是汞方面有着很高的效率，但其价格昂贵，因此许多研究工作又围绕寻找廉价高效的替代物展开。 B 飞灰 目前，活性炭吸附法的成本依然很大，大多数企业很难承受。燃煤过程中产生的飞灰对汞具有较好的吸附活性，它的廉价性引起了许多研究人员的关注。 飞灰的吸附性主要来源于2个方面：一个是飞灰中未燃尽碳的吸附作用；另一个是燃煤中存在的各种无机化合物的催化作用。 由于飞灰成分的复杂性，不同飞灰的脱汞特性具有较大的差异，产生这种现象的原因有很多，未燃尽碳颗粒含量和面积特性、飞灰所处环境和来源以及所含无机元素类型等因素均会对飞灰吸附剂的性能造成重要的影响。 C 钙基吸附剂 Ghorishi等研究表明，钙基类物质如Ca(OH)2对HgCl2的吸附效率可达到85％； CaO同样也可以在100℃时很好地吸附HgCl2，在140℃时对HgCl2的吸附效率较低； 将熟石灰和飞灰按