600MW超临界机组的一些论文,关于火力发电厂的
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HgCl(g)+HCl(g)→HgCl2(g)+HHg0(g)+Cl2(g)→HgCl2(g,s)Hg0(g)+Cl2(g)→HgCl(g)+Cl(g)HgCl(g)+Cl(g)→HgCl2(g)3.4 烟气中NOx对汞形态转化的影响
热能动(4)(5)(6)(7)
力工程2008年
在,而当烟气温度小于590K时,HgSO4则是主要的
氧化态形式。因此在本实验研究中,ESP中烟气温度大约为438K,Hg2+存在的形式由HgCl2变成Hg2SO4。ShawnKellie等人研究表明烟气中SO2的增加[9],烟气中Hg0的份额减少,因为SO2可以把Hg0氧化为Hg2+。反应机理如下:
SO2(g)+O2(g)+Hg0(g)→HgSO4(g,s)
(11)(12
)
烟气中的NOx同样对烟气中汞形态分布有影
响,如图6所示。在高温烟气中NOx,尤其是NO对Hg0有氧化作用,烟气中NO与O2反应会生成游离
HgCl2(g)+SO2(g)+O2(g)→HgSO4(s)+Cl2(g)
态O和NO2,游离态O具有很高的活性,能将Hg0氧化成Hg2+。烟气中NOx的含量越高,烟气中氧化
态汞的比例越高。Lee等人研究发现含有300mg/m3NOx300℃的模拟烟气经过250℃Absaloka飞灰的固定床[12],大约30%的Hg0转Hg2Eswaran和Stenger用由的模拟烟气(含汞15除率[13],NO时,汞浓度急剧变为3μg/m3,NO可以促进汞的氧化。Dunham和Olson提出NO2对汞的氧化机理[14～15],在NO2存在的条件下,Hg0可以在碳表面被NO2氧化为氧化态汞。
反应机理如下:
NO(g)+O2→NO2(g)+OHg0(g)+O→HgO(g)Hg0(g)+NO2→HgO(g,s)+NO(g)
图7 氧化汞与烟气中SO2
(8)(9)(10
)
(1)测定的某600MW燃煤电站中烟气中氧化
4 结 论
态汞的含量比较高,烟气经过ESP前后,烟气中汞
形态发生了显著变化,Hg2+的比例由14.71%变为39.54%,这是由于煤中氯和氧含量高而造成的,与此同时,Hg0由85.19%变为60.38%,HgP由0.10%变为0.08%。
(2)煤中氯的含量与烟气中氧化态汞份额呈线性正相关,如图3所示。在高温烟气中氯以原子形态存在,氯原子与汞发生快速反应。
(3)当烟气中HCl、NOx和SO2等组分浓度Cl2、
增加后,如图4～图7所示,烟气中氧化态汞的浓度相应增加,燃煤烟气中的HCl、Cl2、NOx和SO2可以将元素态汞氧化为氧化态汞。参考文献:
[1] EPA.Environmentalprotectionagency,officeofairqualityplanning
andstandardsandofficeofresearchanddevelopment[R]1MercuryStudyReporttoCongress,EPA452rR-97-003,Washington:Gov2ernmentPrintingOffice,1997.
[2] GALBREATHKEVINC,CHRISTOPHERZYGARLICKE.Mercury
transformationsincoalcombustionfluegas[J].FuelProcessingTech2nology,2000,65/66:289-310.
图6 氧化汞与烟气中NOx
3.5 烟气中SO2对汞形态转化的影响
图7表示烟气中氧化态汞与SO2的关系,结果
表明烟气中SO2的含量对汞的氧化有积极影响。Frandsen提出烟气中的S和Cl可以氧化Hg0[11],反应机理如式(11)和式(12)所示。烟气中SO2的浓度是汞氧化程度的一个重要因素,而且在一定程度上掩盖了Cl的作用。Frandsen模型预测当烟气温度大于700K时,氧化态汞主要以HgCl2存
[16～17]