燃煤汞的形態(tài)
鍋爐燃燒過程中,煤中汞受熱揮發(fā)以汞蒸汽的形式存在于煙氣中,在爐內(nèi)高溫條件下,幾乎所有煤中的汞(包括無機(jī)汞和有機(jī)汞)轉(zhuǎn)變成元素汞并以氣態(tài)形式停留于煙氣中。據(jù)估計,殘留在底灰中的汞含量一般小于總汞的2%[4]。王起超等[5]的研究認(rèn)為,粉煤爐底灰中的汞含量應(yīng)略高一些,大約占到7%。但是,絕大部分汞隨煙氣排放進(jìn)入大氣中。因此,煤燃燒過程中汞的排放研究應(yīng)以煙氣中汞的形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律為重點(diǎn)。
鍋爐燃燒煙氣中汞的形態(tài)主要有氣態(tài)元素態(tài)汞(Hg0)、氣態(tài)二價汞(Hg2+)和顆粒態(tài)汞(Hgp)三種形態(tài)存在。不同形態(tài)的汞在大氣中物理和化學(xué)性質(zhì)有很大差異。在鍋爐燃燒過程中,煤中的汞幾乎全部以HgO的形式進(jìn)入煙氣中,部分Hg0在煙氣冷卻過程中被氧化,其中以HgCL2為主,另外還有HgO、HgSO4和Hg(NO3)2?2H2O。顆粒態(tài)的固相汞容易被飛灰吸附,經(jīng)過除塵裝置時能被除塵器去除,轉(zhuǎn)化到灰渣中。Hg2+化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在煙氣中易被氧化,這部分汞所占比例較高且相對較容易被去除。而元素汞Hg0具有較高的蒸汽壓且難溶于水,是相對比較穩(wěn)定的形態(tài),難以被污染控制設(shè)備收集而直接排入大氣,所以提高Hg0氧化成Hg2+的比例,可有效控制燃煤電廠汞的排放量。
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