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湿法烟气脱硫浆液中二价汞再释放研究

2020-12-13阅读(450)

湿法烟气脱硫浆液中二价汞再释放研究

论文摘要

利用湿式烟气脱硫系统（WFGD）可脱除烟气中95%以上的Hg2+。但在某些条件下,最初被WFGD系统捕集的Hg2+又会以单质汞的形态排出,造成二次污染,导致WFGD脱汞效率的降低。本文针对湿法烟气脱硫浆液中Hg2+易被还原并再释放进入大气、造成二次污染的特点,对脱硫浆液中二价汞再释放特性进行了研究。本文系统介绍了燃煤过程中汞的迁移转化及汞污染控制技术,着重叙述了现有空气污染控制装置脱汞特性及WFGD系统强化脱汞。利用鼓泡反应装置,通过在脱硫浆液中预先加入Hg2+的方法,进行汞的再释放特性实验研究,考察了温度、pH值、SO32-、HSO3-、Cl-、F-、SO42-、NO3-、NO2-、Ca2+、Mg2+、重金属离子等对Hg0再释放的影响。结果表明:①浆液中Hg0的再释放速率随温度的升高而加快;②高pH值可抑制或减缓Hg2+在脱硫浆液中的还原,随pH值的升高Hg0再释放速率降低;③Hg0再释放速率随浆液中SO32-浓度的升高而降低;④浆液中的Cl-和F-可与HgSO3反应生成络合物,使Hg0的再释放速率明显降低;⑤浆液中Hg0的再释放速率随SO42-、NO3-、NO2-离子浓度的增加而降低;⑥浆液中阳离子Ca2+、Mg2+由于和SO32-生成难溶物或离子对,使溶液中SO32-浓度减少,从而降低Hg0的再释放速率;⑦溶液中具有还原性的重金属离子Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+等浓度的增加可使Hg0的再释放速率增大。分析了湿法烟气脱硫浆液中Hg0再释放机理,认为Hg0再释放途径是首先Hg2+和SO32-形成Hg·S（IV）络合物,Hg·S（IV）络合物再分解释放出Hg0,与Hg（SO3）22-相比,HgSO3分解释放出Hg0的速度要快的多;同时,Hg2+可与浆液中的OH-及Cl-等形成相对比较稳定的络合物,从而降低浆液中Hg0再释放速率。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 汞的存在形态及其转化
  • 1.3 国内外燃煤烟气脱汞技术现状
  • 1.3.1 燃烧前与燃烧中脱汞
  • 1.3.2 燃烧后脱汞
  • 1.4 课题研究内容
  • 第2章 WFGD 系统脱汞特性及其强化脱汞研究
  • 2.1 WFGD 系统脱汞性能研究
  • 2.2 单质汞氧化影响因素
  • 2.3 强化单质汞氧化研究进展
  • 2.3.1 烟气中添加氧化剂
  • 2.3.2 浆液中添加氧化剂
  • 2.3.3 其它氧化技术
  • 2.4 汞再释放研究
  • 0 再释放影响因素'>2.4.1 Hg0再释放影响因素
  • 0 再释放抑制的研究'>2.4.2 Hg0再释放抑制的研究
  • 2.5 本单小结
  • 第3章 汞再释实验研究
  • 3.1 实验装置与方法
  • 3.1.1 实验装置
  • 3.1.2 实验原理与方法
  • 3.2 实验所用试剂与仪器
  • 3.2.1 实验试剂
  • 3.2.2 实验仪器与设备
  • 3.3 实验样品的分析
  • 3.3.1 溶液的配制
  • 3.3.2 实验测量过程
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 实验结果与讨论
  • 4.1 不同离子对汞再释放的影响
  • 0 再释放的影响'>4.1.1 反应温度对Hg0再释放的影响
  • 0 再释放的影响'>4.1.2 pH 值对对Hg0再释放的影响
  • 32-对Hg0 再释放的影响'>4.1.3 SO32-对Hg0再释放的影响
  • 3-对Hg0 再释放的影响'>4.1.4 HSO3-对Hg0再释放的影响
  • 32-与HSO3-不同比值对Hg0 再释放的影响'>4.1.5 SO32-与HSO3-不同比值对Hg0再释放的影响
  • -对Hg0 再释放的影响'>4.1.6 Cl-对Hg0再释放的影响
  • 42-对Hg0 再释放的影响'>4.1.7 SO42-对Hg0再释放的影响
  • -对Hg0 再释放影响'>4.1.8 F-对Hg0再释放影响
  • 3-对Hg0 再释放的影响'>4.1.9 NO3-对Hg0再释放的影响
  • 2-对Hg0 再释放的影响'>4.1.10 NO2-对Hg0再释放的影响
  • 2+对Hg0 再释放的影响'>4.1.11 Ca2+对Hg0再释放的影响
  • 2+对Hg0 再释放的影响'>4.1.12 Mg2+对Hg0再释放的影响
  • 2+对Hg0 再释放的影响'>4.1.13 Fe2+对Hg0再释放的影响
  • 2+对Hg0 再释放的影响'>4.1.14 Mn2+对Hg0再释放的影响
  • 2+对Hg0 再释放的影响'>4.1.15 Ni2+对Hg0再释放的影响
  • 2+对Hg0 再释放的影响'>4.1.16 CO2+对Hg0再释放的影响
  • 4.2 本章小结
  • 第5章 WFGD 浆液中汞再释放机理研究
  • 5.1 反应热力学的原理与计算
  • 5.1.1 热力学定律
  • 5.1.2 标准吉布斯函数ΔG θ
  • 5.1.3 化学反应方向限度判据
  • 5.1.4 化学平衡常数
  • 5.1.5 化学反应的标准焓变ΔH θ
  • 5.1.6 热力学计算
  • 5.2 化学反应动力学基本原理
  • 5.2.1 反应速率
  • 5.2.2 基原反应
  • 5.3 反应机理的研究
  • 5.4 本章小结
  • 第6章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 进一步工作展望与设想
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
  • 致谢
  • 详细摘要

    • 相关论文文献

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