湿法脱硫系统协同脱除汞的实验研究

论文摘要

燃煤电厂是汞排放的最大人为污染源,煤炭在燃烧的过程中可以将烟气中的汞排放到大气中,对人类的健康带来巨大的危害。结合我国国情,利用湿法脱硫系统（WFGD）协同脱汞,既提高了设备利用率,降低控制成本,做到既廉价又实用,又可以同时降低SO2和汞排放。因此,开展湿法脱硫系统协同脱汞的研究是必要的。本文以电厂湿法脱硫系统为对象,通过实验研究了湿法脱硫过程的各个参数对于单质汞（Hg0）脱除效果的影响,分析其原因并改进,提高单质汞脱除效率。实验结果发现最佳Hg0脱除温度在55℃左右; pH、O2浓度、脱硫液浓度增大时均能促进Hg0的脱除;SO2浓度增大则会抑制Hg0的脱除;Cl-,Br-,I-的浓度增大时都能促进Hg0的脱除。目前研究表明脱硫液中有部分Hg2+会再度被还原成Hg0,不利于协同脱除。本文也对此进行了相关的实验研究,主要考察Hg2+被还原为Hg0的影响因素。实验结果发现pH对Hg2+的还原效果影响显著,随着pH值的降低,还原速率逐渐增大。温度的升高可以促进还原反应的进行,S（IV）的浓度的增加可以抑制Hg2+的还原,Cl-的浓度增加对Hg2+的还原有明显的抑制作用。其它卤素离子F-,Br-,I-随浓度的增加,均能抑制Hg2+的还原,其机理与Cl-类似。为了增加提高Hg0的脱除效率,本文研究了芬顿试剂氧化将Hg0氧化为Hg2+的影响因素。实验结果发现只有H2O2与阳离子混合在一起时,Hg0的氧化效率才比较高,单独把其中某种物质分开,氧化效率都较低。芬顿试剂的最佳氧化pH值在3左右,过高或者过低都会降低氧化效率。SO2的浓度对芬顿试剂的氧化效率基本没有影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 汞的赋存形态
• 1.3 国内外燃煤汞控制的研究现状
• 1.4 本文的研究内容
• 0 脱除的影响实验'>2 湿法脱硫参数对Hg⁰脱除的影响实验
• 0 的测量方法'>2.1 湿法脱硫协同脱汞实验Hg⁰的测量方法
• 2.2 湿法脱硫协同脱汞的实验方法及实验台架
• 2.3 湿法脱硫协同脱汞的实验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 2+还原的影响因素实验研究'>3 Hg²⁺还原的影响因素实验研究
• 2+还原实验台架'>3.1 Hg²⁺还原实验台架
• 2+的测量方法'>3.2 还原液中Hg²⁺的测量方法
• 2+还原实验结果与分析'>3.3 Hg²⁺还原实验结果与分析
• 3.4 本章小结
• 0 的氧化脱除实验研究'>4 芬顿试剂对Hg⁰的氧化脱除实验研究
• 4.1 芬顿试剂的氧化机理
• 4.2 芬顿试剂氧化实验的操作及实验台架
• 4.3 芬顿试剂氧化实验的实验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 5 全文总结及展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 下一步工作及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文目录