燃烧温度对煤中汞析出特性及形态分布的影响

在管式炉实验装置上研究了燃烧温度对燃煤汞析出特性的影响,利用在线烟气分析仪和EPA Method 26A湿化学法对燃煤烟气中O_2/SO_2/NO/CO/HCl/Cl_2等进行同步定量分析,探讨不同燃烧温度下烟气组分的变化及其在烟气降温过程中对汞形态迁移转化的影响规律。结果表明:在高温燃烧条件(≥750℃)下,煤中汞基本全部逸出,析出率≥97.9%,且随燃烧温度升高而递增;基于氧量分析,煤中汞的析出在挥发分燃烧阶段即开始发生;随着燃烧温度的升高,烟气中元素态汞(Hg0)份额逐渐降低,而氧化态汞(Hg^(2+))份额相应增大,900℃时接近50%;燃烧温度对烟气中各组分浓度影响较大,随温度升高,烟气中NO、HCl及Cl_2呈现不同程度的上升趋势,SO_2含量基本持平,而CO含量逐渐降低;对痕量元素汞而言,NO、HCl及Cl_2通过直接或间接氧化作用在烟气降温过程中促进Hg0向Hg^(2+)转化,烟气中还原性气体组分CO对Hg0的氧化有一定抑制作用,SO_2对汞形态分布的影响则不甚明显。

煤热解过程中汞析出与汞吸附特性研究

采用煤热解释放出汞,并对热解气体进行汞吸附脱除的燃烧前脱汞的技术路线。在程序升温管式炉系统中,实验研究了大同煤和宝日希勒煤,在N2气氛下热解过程中汞析出和汞吸附的特性。热解结果表明:温度是影响煤热解过程中汞释放的主要因素。随热解温度升高,汞释放率急剧上升,在600℃时两种煤中汞释放率达90%以上;被释放的汞蒸气中以元素汞为主。随停留时间的延长和加热速率的升高,煤中汞释放率显著增加;汞析出仍以元素汞为主。考察了四种吸附剂活性炭、飞灰、Ca(OH)2和5%KMnO4改性Ca(OH)2,对大同煤热解气体中汞的吸附特性。结果表明:随热解温度的升高,四种吸附剂的单位汞吸附量均增大;其中活性炭具有较强的汞吸附能力,吸附率达92%以上;飞灰和另外两种钙基吸附剂的汞吸附率在73%～85%之间变化。

富氧燃烧烟气中汞的氧化机理研究进展

富氧燃烧是控制CO2排放最有效的技术之一。了解富氧燃烧气氛下汞析出形态规律,特别是在煤富氧燃烧气氛下,高H2O和CO2含量对烟气中主要氧化性组分(SO3,SO2,NO,NO2,HCl,O2,CO)间化学反应的作用,以及反应产物和组分与Hg0间的相互影响规律,是解决随着富氧燃烧新技术的应用而出现汞控制问题的关键。对此,本文通过查阅相关文献总结分析发现:由于不同燃烧过程会造成烟气组分不同,Hg0与不同烟气组分间的反应机理以及Hg0的形态转变机制均会对Hg0的控制方式造成根本影响。同时指出,对于富氧燃烧模式下的新烟气构成,在常规煤燃烧烟气组分基础上建立的汞排放规律、机制与机理等可能不再适用。