烟气汞污染及控制.
烟气汞污染及控制
1 前言
汞是煤中最易挥发的重金属元素之一，大气中的汞可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人体的危害极大。随着世界各国对大气中汞污染问题的日益关注，燃煤烟气中排放的汞已成为目前我国迫切需要解决的一个重大环境问题。2003 年我国人为汞排放量为250 t，其中约有39%来源于煤的燃烧[1]。2005 年我国电站燃煤锅炉气态汞总排放量约为147 t，固态汞排放量约为47 t，总汞排放量约占世界燃煤汞排放量的10%左右[2]。因此如何有效地控制燃煤过程中汞的排放已经成为一个亟待解决的问题。
2 现有烟气脱汞技术与进展
2.1 利用现有污染控制设备脱除烟气中的汞
2.1.1 利用除尘设备除去烟气中的汞
目前电厂应用的除尘设备有静电除尘器（ESP）和布袋除尘器（FF），这些除尘设备在降低颗粒物排放的同时，能够在一定程度上减少汞的污染，去除率与烟气中汞的形态、除尘器类型等因素有关。相关研究表明，ESP 能除去烟气中小于20%的汞[3]。其对汞的吸附和脱除效果与飞灰中碳含量、颗粒粒径以及吸附于其表面的其他元素的物化特性等因素有关。和ESP 相比，FF 可以捕集几乎所有颗粒粒径大于0.1μm 的尘粒，所以其对烟气中汞的脱除效果更加良好。
ESP 和FF 能够有效脱除Hg(p)，但对Hg0和Hg 2的脱除率相对较
低，且脱除效果易受烟气特性的影响。因此仅仅依靠常规除尘设备来去除烟气中汞，还不能满足环境要求。目前，基于FF 或是ESP 的吸附剂喷入技术，能够有效地提高燃煤烟气中汞的脱除效率，是一种很有应用前景的脱汞方法，它主要是利用吸附剂的吸附性能，将烟气中的汞吸附在吸附剂上，然后被下游的除尘设备去除。基于FF 和ESP 的活性炭喷入技术去除烟气中汞有3 种方案[4]：（1）在除尘设备之前，直接向烟气中喷入活性炭；（2）在ESP 之后，对烟气进行喷淋冷却，然后喷入活性炭，用FF 收集吸附后的活性炭；（3）在空气预热器之后，对烟气进行喷淋冷却，然后在ESP 之前喷入活性炭。但此技术因投资费用较大且运行成本较高，电厂一般难以承受。
1.1.2 利用脱硫设备除去烟气中的汞
为了降低SO 2污染，新建电站都要安装脱硫设备，老的电站也在
逐步增加脱硫设备。这些脱硫设备在脱除硫的同时，也能够去除烟气中部分汞。L.Zhang 等[5]利用Ontario Hydro Method 方法，对中国6 家电厂的汞排放进行比较分析，发现湿法烟气脱硫（WFGD ）设备对Hg +2 的脱除效率可达78%，但仅能去除烟气中3.14%的Hg 0。WFGD 的汞脱除效率与汞的形态密切相关，而烟气中Hg +2所占比例变化很大，Hg +2含量越大，WFGD 设备的汞脱除效率越大。在WFGD 脱硫过程中，脱硫浆液pH 值、温度等对烟气中汞形态的转移也有影响作用，脱硫效率变化较大。鲍静静等[6]在脱硫剂中添加4O KMn 、Fenton 试剂、Na 2S 等
添加剂来提高WFGD 设备的脱汞效率，不同添加剂的效果有所不同，其中Na 2S 效果最为显著，主要原因是由于Na 2S 会分解产生S 0、S -2，
与烟气中Hg 0、2g Cl H 反应生成S H g ，吸收的Hg +2被固定，从而抑制单质汞的重新生成。
除WFGD 设备外，半干法脱硫设备同样能够有效去除烟气中的汞。东南大学杨立国等[7]考察某电厂100MW 燃煤锅炉的新式整体脱硫工艺(NID)半干法脱硫设备的脱汞性能。研究表明，燃煤烟气流经NID 设备后，烟气中Hg +2含量比例有所提高;汞平衡计算分析表明，NID 半干法脱硫设备可以脱除燃煤烟气中的绝大部分汞，脱除效率达到86.6%～92.2%。图1为NID 系统示意图，其中箭头所指为汞主要流向。目前，中国科学院过程工程研究所基于自主研发的循环流化床半干法脱硫技术[8]，通过开发非均相氧化吸附剂以及对一体化脱除工艺的优化，以实现循环流化床半干法脱硫脱硝脱汞一体化。
FGD 设备在去除烟气中SO
的同时，有效控制了汞的排放，实现
2
燃煤烟气同时脱硫脱汞，对实现污染物联合控制具有重要意义。其中WFGD 工艺是目前世界上应用最广泛的脱硫工艺，能够有效去除烟气中的Hg+2，但Hg0去除效率相对较低，如何有效脱除烟气中Hg0是利用WFGD 设备脱汞的难点问题，相对来讲，半干法烟气脱硫有较好的脱汞效果，但半干法脱硫工艺目前在电站锅炉市场所占份额还较小，为了进一步提高经济性和优化工艺条件，也需对脱汞机理及影响因素等进行进一步研究。
2.2 吸附脱汞技术
赋存在煤中的汞经过燃烧后的烟气汞主要有三种形态：气态单质汞Hg0(g),气态二价汞Hg+2(g),固态颗粒汞Hg(p)。仅就气态汞而言，
气态单质汞Hg0(g)占主要存在形式。烟气脱汞关键是Hg0的脱除，由于Hg0难溶于水，所以一般的化学脱汞技术都需要把Hg0催化氧化为能溶于水的Hg+2，然后再做进一步处理。而吸附剂法脱汞技术通常为物理、化学混合吸附，不仅能吸附Hg+2，也能吸附Hg0。
2.2.1 炭基类吸附剂
活性炭是目前应用最为广泛的吸附剂，早在1920 年就被用来吸附汞蒸气。任建莉等[10]考察了活性炭对烟气中气态汞的吸附特性，发现活性炭的吸附量随着入口烟气中Hg0含量的增加而增加，且吸附易受烟气中HCl、SO
2
等其他气体成分和含量的影响。活性炭吸附机理较复杂，汞吸附量随着温度的升高而降低，吸附过程与吸附剂本身的性质、温度、汞浓度、烟气成分、吸附时间、吸附剂用量等因素相关。由于活性炭的非选择性吸附特性，烟气中的其他成分易抢占活性中心，从而大大降低活性炭利用率，导致活性炭用量较大、运行成本增加，这也是目前制约活性炭吸附大规模推广的主要原因。为提高汞吸附量，同时减少吸附剂用量，可通过对活性炭改性处理以提高其利用率。孙巍等[11]利用溴蒸气、氯、硫等对活性炭进行改性，经过改性后的活性炭对汞的吸附均好于原始活性炭，其中载Br 活性炭吸附性最
好。此外，用CeO
2、
2
ZnCl、CuCl2、MnO2等13]-[12对活性炭进行改性
处理，也可以明显提高活性炭汞吸附能力，这主要是由于改性物质能够与Hg0发生化学反应，将其氧化为易被吸附的Hg+2。
相对于成本高的活性炭，飞灰是一种廉价的吸附剂，经济性好。飞灰中炭含量较高，用浮选分离等方法可以从飞灰中分离出残炭。在
汞质量浓度＜250μg/m3时，飞灰残炭与商业活性炭对汞的吸附能力
相差不大[14]，可以部分替代活性炭进行脱汞以降低运行费用。J.I.Bake16]-[15分别用Cl、S、I、Br 等元素对飞灰进行预处理，使得飞灰的吸附活性有了较大的提高。石油飞灰通过CO
2
活化处理，然后
注入S元素，通过表面形态特征观察后发现，CO
2
的活化作用增大了吸附剂表面积，有助于吸附效率的提高，S元素的注入增加了飞灰表面的活性中心，进一步强化了飞灰的吸附性能。飞灰吸附性主要来自其中未燃尽碳的吸附作用和燃煤过程中各种无机化合物的催化作用，飞
灰表面的含氧官能团以及飞灰中的MgO、Fe
2O
3
和MnO 等对汞的吸附
和氧化有一定的影响。和活性炭相比，飞灰具有明显的价格优势，有
良好的应用前景。此外，第三代活性炭产品活性炭纤维，其表面积是活性炭的两倍以上，多微孔，微孔内有较大的吸附势，因此吸附速度快，吸附容量大，吸附性能好。与活性炭相似，通过改性同样可以增加对汞的吸附性能，具有良好的应用前景。
2.2.2 钙基类吸附剂
钙基类吸附剂包括CaO、Ca(OH)
2
等，它们均为常用的脱硫剂，
同时在脱汞方面也具有一定潜力。CaO和Ca(OH)
2
都可以很好地吸附
HgCl
2
，但对Hg0的吸附效率却很低。因燃煤烟气中Hg0的比例较高，利用钙基类吸附剂脱除燃煤烟气中汞的效果不尽人意。据报道，
T.K.Gale 用喷射技术将Ca(OH)
2
作为吸附剂进行脱汞，结果表明在
163℃时，在袋式除尘器之前喷入Ca(OH)
2
，可去除烟气中33%的总汞。此外，烟气中其他成分对钙基类吸附剂吸附汞效率也有明显影响，但
在SO2 对汞吸附效果影响上尚存在争议。任建莉等[17]在用钙基类物质作为吸附剂来脱除烟气中气态汞的实验中发现，当烟气中无SO2 存在
时，CaO 和Ca(OH)
2两种钙基类吸附剂以及飞灰和Ca(OH)
2
混合物对
Hg0的吸附效率均不高，分别为20.0%、13.3%、44.8%。但当烟气中存在SO
2
时，吸附剂对Hg0的脱除效率可提高至34.0%、32.0%、61.5%，且温度越高越有利于吸附。赵鹏飞等[18]认为在钙基类吸附剂吸附Hg0
时，SO
2、HCl、NO
2
酸性气体与Hg0存在竞争吸附且酸性气体与CaO
表面有较强的化学吸附作用，因此在汞吸附实验和模拟计算时，出现了SO
2
等酸性气体对Hg0的脱除有抑制作用的结果。烟气成分如何影响钙基类吸附剂脱汞仍需进一步研究，目前为了加强钙基类物质对Hg0的脱除能力，有学者提出在钙基类吸附剂中添加氧化性物质，其主要思路是先将烟气中的Hg0氧化，然后再被钙基类吸附剂脱除，弥补了钙基类吸附剂对Hg0的吸附能力低的不足。
虽然钙基类吸附剂的汞吸附性能还有待提高，尤其是对Hg0的吸附，但钙基类物质容易获取且价格低廉，同时又是有效的烟气脱硫剂，如果能够在脱汞方面有所突破，发展脱硫脱汞一体化技术将会在多种污染物联合去除方面有重大意义。目前研究的重点在于寻找高效的氧化添加剂以提高汞吸附量，同时需要对吸附机理进行深入研究。
2.2.3 金属及金属氧化物吸附剂
刘杨先等人[19]提出,Pd、Pt、Au、Ir 等贵金属元素对汞均有良好的吸附能力, 吸附剂仅通过提高温度即获得再生, 而捕获的汞可以获得回收利用,无二次污染。Poulston 等[20]对负载型Pd 与Pt 的脱汞
性能进行了研究,结果显示,Pd/Al
2O
3
与Pt/Al
2
O
3
均具有良好的吸附
活性, Pd/Al
2O
3
的脱汞效率要比Pt/Al
2
O
3
强。两者的脱汞效率均随着
负载量的增加而增加, 随温度升高而下降, 经检测发现,Hg在金属表面主要以固态形式溶于贵金属表面,升温后即可对捕获汞进行回收利
用。金属氧化物脱汞吸附剂主要有Fe
2O
3
、MnO
2
、Co
3
O
4
等。Wu 等[21]
发现,H
2S 气体对氧化铁吸附剂的脱汞效率起着至关重要的作用,H
2
S
在氧化铁表面首先被催化氧化为Sad，而Sad与Hg0反应生成HgS,达到
Hg0脱除的目的。Fe
2O
3
、MnO
2
、Co
3
O
4
等金属氧化物脱汞需要载体支
承，这些载体通常为TiO
2、Ca(OH)
2
、活性炭等。但是这种脱汞方法
的一大缺陷就是在有SO
2
存在的条件下，吸附剂容易中毒，难以获得
实际应用。Lee 等人[22]对TiO
2、CaO、SiO
2
的脱汞性能进行研究，结
果表明，在紫外线照射下，TiO2对元素汞的脱除率大于98 %，CaO 对元素汞的脱除率为33 %，SiO
2
对元素汞没有脱除效果。
2.3 其他脱汞方法或技术
矿物类吸附剂由于具有储量丰富、价格低廉、对环境无毒无害等优点而倍受人们关注, 包括沸石、蛭石、高岭土、膨润土、硅土、钒土、麦饭石、铝土矿、海泡石、生物质半焦等[23]。任建莉等人[24]研究了沸石、蛭石、膨润土及其化学改性剂作为吸附剂对气态汞的吸附能
力。试验表明用MnO
2、FeCl
3
金属氧化物对矿石样品进行改性后，矿
石的吸附能力均有所提高，吸附时间大为延长。这是因为改性后的矿石与汞不仅发生了物理吸附，还发生了化学吸附。Seok Ho Jeon 等人[24]用一定比例(10∶1 或12∶1)的钛酸四异丙醇酯(TTIP)和正硅酸
乙酯(TEOS)与液化石油气混合燃烧，制出纳米TiO
2～SiO
2
纤维。用
空气作为载气，在荧光灯的照射下，纳米TiO
2～SiO
2
纤维对气态元
素汞的吸附率可以接近90%。Ying Li 等人[25]在室内条件下，用紫外
线照射TiO
2～SiO
2
纳米复合材料，该材料对元素汞的吸附率高达
99 %；同时也研究了HCl、SO
2
、NOx 对该材料脱汞的影响，研究表
明，HCl、SO
2可以促进Hg的脱除，而NO
2
对汞的脱除并无明显影响。
Ligy Philip 等人[26]在实验室用生物滴滤装置对烟气汞的脱除率进行了试验。试验结果表明，用载有硫化细菌的生物滴滤管对汞蒸汽的脱除率可以达到100 %(入口浓度300～650μg/m3，接触时间6s)。该方法对烟气汞的脱除效果特别好，但是由于该装置是通过细菌脱汞反应，所以反应速率特别慢，而且存在细菌中毒问题，因此该技术只是在实验室中进行了理论研究，并未进行过工业化试验。
美国能源部国家能源技术实验室(NETL)采用模拟燃煤烟气，在实验室内研究了紫外线照射烟气脱汞技术, 该技术被称为GP-254/PCO 工艺[27]。在536 ℃～662 ℃下、采用波长为253.7 nm 的紫外线进行照射，这种波长的紫外光能促进汞与烟气中的其它组分发生反应，生成硫酸亚汞和氧化汞，以便于脱除, 在实验室试验中，汞的脱除率达70％。经许可运用于燃煤电厂（Powerspan公司）,对汞的氧化脱除率达到了91 ％[28]。但是，紫外线照射脱汞技术的投资比活性炭喷射法还要高，这给该技术的推广带来困难。
3 多污染控制技术
目前已经有了针对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放标准，随
着汞排放标准的出台，如何经济、高效地脱除这些大气污染物将成为一个现实问题。对每种污染物都设计一套控制技术和设备显然是不经济，也是不必要的。因此在对现有污染控制设备进行技术改造或新建更为紧凑高效的设备进行多污染控制成为了一个热门课题。
多污染控制技术一般可分为湿法多污染控制技术和干法多污染控制技术，它们分别是基于湿法和干法脱硫技术基础发展而来的。由于脱硫脱硝技术已经十分成熟，所以多污染控制技术重点在汞的脱除。就湿法多污染控制技术而言，为了提高脱汞效率，必须在烟气进入湿法系统之前加强单质汞向离子汞的转化；部分溶解的离子汞会在湿法系统被还原为单质汞而随烟气逃逸，必须采取措施抑制该过程[28]。而要把单质汞转化为离子汞就要用到汞的催化氧化技术，汞的催化氧化本身不能脱除汞，但却可以对汞的脱除起到促进作用，是多污染控制技术中的重要环节。
3.1 汞的催化氧化
烟气脱汞的重点和难点在元素汞的脱除，元素汞不易溶于水，而离子汞易溶于水，所以如果能把元素汞催化氧化为离子汞，烟气脱汞将变得比较容易了。影响元素汞氧化为离子汞的因素有很多，首要因素有烟气中的酸性气体SO
2
、NOx、HCl 等酸性气体，由于这些气体是燃煤烟气中都有的，也可称之为内部因素。Everett A.Sondreal 等[29]研究发现，在没有酸性气体的存在下，温度为107 ℃时，活性炭吸附的Hg0仅仅只有10 %～20 %左右，并且出口检测显示Hg0没有被氧化。
一般不存在于燃煤烟气中的Br
2、Cl
2
等气体对汞的脱除也有促进作
用，LIU 等[30]在用Br
2
促进飞灰对汞的吸附试验中发现，在没有飞灰
参与的情况下，用52ppm的Br
2
在410 K（137 ℃）的温度下反应15 s,
可以氧化50 %的Hg0；Br
2
对汞的氧化率会随着温度的升高而降低。 YANG Hong-min 等[31]对六个火电厂的SCR系统研究表明，电厂的SCR系统可以氧化70 %～80 %的元素汞，可以提高汞的脱除率。煤中的Cl对元素汞的氧化有重要影响，S对元素汞的氧化没有重要影响。刘洪涛[32]研究了在SCR 反应过程中不同因素对汞氧化的影响，结果表明，HCl 可以显著促进SCR 反应过程中汞单质的氧化和催化剂的吸附性能，氨气浓度的增大则会使汞的氧化效率和催化剂对其的吸附效率
都下降。通过对比六种不同的催化剂(V
2O
5
/SiO
2
、V
2
O
5
/TiO
2
、
V
2O
5
/TiO
2
、WO
3
/TiO
2
、V
2
O
5
-WO
3
/TiO
2
、CuO/γ-Al
2
O
3
)在模拟烟气
中对汞的催化氧化情况发现，CuO/γ-Al
2O
3
对汞的总吸附量最大，但
是氧化效率略低(5.68%)；WO
3/TiO
2
的催化氧化效率最高(7.56 %)，
吸附效率17.4 %；而V
2O
5
/TiO
2
催化效率为5.5 %左右，吸附效率为
16.6 %，这三种催化吸附剂的综合效率(氧化和吸附效率)比较好。
3.2 多污染控制技术的研究进展
Zhihua Wang 等[33]研究了在流动反应管中注入臭氧同时脱除NOx、SO
2
和Hg的方法。试验表明，NO、Hg的氧化率很大程度上决定于臭氧的注入量；注入200ppm 的臭氧可以氧化约82 %的NO，在250ppm 臭氧的条件下Hg氧化率为89 %；NO会先于Hg 与臭氧发生反应。
XU Fei 等[34]采用脉冲电晕放电对NO、SO
2
和Hg进行氧化，试验结
果表明NO、SO
2
、Hg0的氧化率主要取决于脉冲电晕放电而激发出来的
自由基（OH、HO
2、O）和活性物（O
3
、H
2
O
2
等）。NO、SO
2
、Hg0的氧
化率会随着脉冲的峰值电压、脉冲频率、电极数和滞留时间的增加而
增加，随着NO、SO
2、Hg0的初始浓度的升高而降低。在NO、SO
2
、Hg0
的初始浓度分别为479 mg/m3、1 040 mg/m3、15 μg/m3 的情况下对
NO、SO
2
、Hg0的氧化率可分别达到40 %、98 %、55 %。
段钰锋等[35]对100 MW 燃煤锅炉的新式整体脱硫工艺（NID）半
干法脱硫系统进了联合脱Hg和SO
2
试验，结果表明，NID 系统具有84.9 %～97.3 %的脱硫效率，83.5 %～90.8 %的烟气总汞脱除效率，气态单质汞的转化和脱除效率达到100%。NID系统中，脱硫循环灰的高循环倍率、高浓度、高利用率、高活性、高比表面积等特性，不仅促进了脱硫反应，而且促进烟气中气态单质汞向氧化汞和颗粒汞的转
化，从而实现燃煤烟气中Hg和SO
2
的高效联合脱除。
现有的污染控制技术在一定程度上对汞也有脱除效果，如除尘设备可以脱除Hg(p),湿法脱硫技术在脱除Hg 2上有优势，SCR 则有利于单质汞向离子汞转化。所以在现有的脱硫脱硝装置上进行技术改造或设备升级也可以起到脱硫脱硝脱汞多污染控制的目的，且这种方法具有成本优势。
4 总结与展望
（1）汞污染对人类的身体健康危害很大；中国的汞污染问题尤为严重，研制开发控制与去除汞污染技术迫在眉睫。
（2）现有烟气脱汞技术种类很多，但很多都处于实验室研发阶段。某些技术（如活性炭吸附脱汞、紫外线脱汞技术）又很强的实用性，
但是需要解决成本大的问题。
（3）针对我国目前的情况，将吸附剂吸附与除尘、脱硫、脱硝等现有污染物控制设备结合，实现除尘脱硫脱硝脱汞一体化具有很大的发展空间，不仅能够提高脱汞效率，且无需增加新设备，减少投资费用，是很有发展前途的脱汞方法。
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烟气汞污染及控制.
烟气汞污染及控制 1 前言 汞是煤中最易挥发的重金属元素之一，大气中的汞可以通过呼吸作用随气体进入人体，也可以沿食物链通过消化系统被人体吸收，对人体的危害极大。随着世界各国对大气中汞污染问题的日益关注，燃煤烟气中排放的汞已成为目前我国迫切需要解决的一个重大环境问题。2003 年我国人为汞排放量为250 t，其中约有39%来源于煤的燃烧[1]。2005 年我国电站燃煤锅炉气态汞总排放量约为147 t，固态汞排放量约为47 t，总汞排放量约占世界燃煤汞排放量的10%左右[2]。因此如何有效地控制燃煤过程中汞的排放已经成为一个亟待解决的问题。 2 现有烟气脱汞技术与进展 2.1 利用现有污染控制设备脱除烟气中的汞 2.1.1 利用除尘设备除去烟气中的汞 目前电厂应用的除尘设备有静电除尘器（ESP）和布袋除尘器（FF），这些除尘设备在降低颗粒物排放的同时，能够在一定程度上减少汞的污染，去除率与烟气中汞的形态、除尘器类型等因素有关。相关研究表明，ESP 能除去烟气中小于20%的汞[3]。其对汞的吸附和脱除效果与飞灰中碳含量、颗粒粒径以及吸附于其表面的其他元素的物化特性等因素有关。和ESP 相比，FF 可以捕集几乎所有颗粒粒径大于0.1μm 的尘粒，所以其对烟气中汞的脱除效果更加良好。 ESP 和FF 能够有效脱除Hg(p)，但对Hg0和Hg 2的脱除率相对较
低，且脱除效果易受烟气特性的影响。因此仅仅依靠常规除尘设备来去除烟气中汞，还不能满足环境要求。目前，基于FF 或是ESP 的吸附剂喷入技术，能够有效地提高燃煤烟气中汞的脱除效率，是一种很有应用前景的脱汞方法，它主要是利用吸附剂的吸附性能，将烟气中的汞吸附在吸附剂上，然后被下游的除尘设备去除。基于FF 和ESP 的活性炭喷入技术去除烟气中汞有3 种方案[4]：（1）在除尘设备之前，直接向烟气中喷入活性炭；（2）在ESP 之后，对烟气进行喷淋冷却，然后喷入活性炭，用FF 收集吸附后的活性炭；（3）在空气预热器之后，对烟气进行喷淋冷却，然后在ESP 之前喷入活性炭。但此技术因投资费用较大且运行成本较高，电厂一般难以承受。 1.1.2 利用脱硫设备除去烟气中的汞 为了降低SO 2污染，新建电站都要安装脱硫设备，老的电站也在 逐步增加脱硫设备。这些脱硫设备在脱除硫的同时，也能够去除烟气中部分汞。L.Zhang 等[5]利用Ontario Hydro Method 方法，对中国6 家电厂的汞排放进行比较分析，发现湿法烟气脱硫（WFGD ）设备对Hg +2 的脱除效率可达78%，但仅能去除烟气中3.14%的Hg 0。WFGD 的汞脱除效率与汞的形态密切相关，而烟气中Hg +2所占比例变化很大，Hg +2含量越大，WFGD 设备的汞脱除效率越大。在WFGD 脱硫过程中，脱硫浆液pH 值、温度等对烟气中汞形态的转移也有影响作用，脱硫效率变化较大。鲍静静等[6]在脱硫剂中添加4O KMn 、Fenton 试剂、Na 2S 等 添加剂来提高WFGD 设备的脱汞效率，不同添加剂的效果有所不同，其中Na 2S 效果最为显著，主要原因是由于Na 2S 会分解产生S 0、S -2，
大气污染控制工程期末考试复习重点题目
一、名词解释 1、燃烧：可燃混合物的快速氧化过程，并伴随着能量（光与热）的 释放，同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物。 2、燃料：燃烧过程中放出的热量，且经济上可行的物质。 3、大气环境容量：某区域自然环境空气对某种大气污染物的容许承 受量或负荷量，它主要取决于该区域面积及其风向垂直方向上的宽度，混合层高度，风速等。 4、粒径分布：不同粒径范围内颗粒个数（或质量或表面积）所占的 比例。 5、机械除尘器：机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离 心力等）的作用使颗粒物与气流分离的装置包括重力沉降性、惯性除尘器、旋风除尘器等。 6、摩擦压力损失：由于气体本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产 生的压力损失。 7、局部压力损失：气体流经管道系统中某些局部构件时，由于流速 大小和方向改变行程涡流而产生的压力损失。 8、除尘器：从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备。 9、电除尘器：含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使沉粒 荷电，并在电场力作用下使沉粒沉积在集尘极上，将沉粒从含尘气体中分离。 10、湿法除尘器：使含尘气体与液体密切接触，利用液滴和颗粒的惯
性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。． 大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度， 达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 2、一次污染物：指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。 3、二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光学反应而生成的与一次污染物性质不同 的新污染物质。 4、粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一定时间内保 持悬浮状态。 5、酸雨: PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。 6、大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。 7、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。 8、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混合物中一种或数种组分被浓集于固体表面，而与其它组分分离的过程。 9、气体吸收：溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。 10、大气污染物控制标准：是根据污染物排放标准引申出来的一种辅助标准，如燃料、原料使用标准，净化装置选用标准，排气筒高度标
10 郑成航-燃煤烟气污染物深度治理技术
燃煤烟气污染物深度治理技术
郑成航
浙江大学能源工程学院 能源清洁利用国家重点实验室 国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心 2015年3月
2014年74城空气质量状况
2014年，74个城市中，仅海口、拉萨、舟山、深圳、珠海、福州、 惠州和昆明8个城市的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二 氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)和臭氧(O3)等6项污染物年均浓度均达 标。
数据来源：环保部
能源利用是造成中国大气污染的主要原因之一
?世界第一煤炭消费国，2014年消费35.1亿吨(占全球一半以上)； 比2013年下降2.9%。【 2014年国民经济和社会发展统计公报】 ?世界第二石油消费国，2014年原油消费量约5.16亿吨（约10.21亿 吨煤），进口约 3.05 亿吨（约 6.11 亿吨煤），对外依存度 59.1% （超警戒线-50%） ?世界第三天然气消费国，2014年表观消费量1816亿立方米（约3.1 亿吨煤），进口595亿立方米（约1亿吨煤），对外依存度32.4%。
【注：煤炭发热量按5000大卡计算】
煤
【来源：谢克昌院士报告】
2012年主要国家和中国一次能源消费结构
能源消费区域不均衡，重点地区煤炭消费强度高
?京津冀、长三角、珠三角等重点地区一次化石能源消费强度为全国 平均值的5.10倍、美国的 5.66倍、日本的 1.10倍，单位面积煤炭消费 强度全国平均值的4.92倍、美国平均值的15.70倍、日本的2.74倍。
一次化石能源消费强度对比
2013年均大气PM2.5浓度及空气质量 标准对比
?要使空气质量达标，必须使用全球最先进的污染控制技术，执行 比美国更严格的排放标准。
国外汞污染控制政策概况
国外汞污染控制政策概况 汞是一种对人体有害的重金属，它不会在自然环境中降解。汞可以被环境中的微生物转化为甲基汞，甲基汞又通过大鱼吃小鱼的过程延食物链逐层富集，危害人类健康。汞的危害极高，尤其是对正在发育中的大脑。汞对神经系统的损害是不可逆的。汞具有长距离迁移性，这使得汞污染成为全球性问题。研究表明，80%的汞是以蒸气的形式向大气排放的。煤的燃烧、采矿、冶炼等活动都会向大气中排放汞。它能在大气层中飘浮成千上万公里，然后进入土壤和水系。 2010年6月7日至11日，包括中国在内的一百四十多个国家的政府代表齐聚瑞典首都斯德哥尔摩，就如何控制汞污染进行政府间谈判。会议期间，各国代表就公约限汞条款发表了意见，包括汞的供应、需求、贸易、含汞产品及生产过程中的汞排放、含汞废弃物及污染场地、汞的安全储存、小型金矿开采和汞的大气排放等等。 目前世界绝大多数都开始就控制汞污染的问题而努力着，都以下特点。 一、立法 通过立法加强对汞排放和汞污染的控制很多国家都通过了管理和控制汞排放、限制汞使用和暴露的立法。一般来说，对污染物进行控制的国家立法由一个以上的法律或者“伞状”法律体系组成，由特定的管理部门来执行。由于汞污染的特点，很少有能够覆盖整个包括汞在内的化学品管理的单个法律，通常是包括几个分开的立法，由分开的部门来执行。针对汞排放，很多国家已经通过立法来规定不同类型工业源和设备向大气、水和土壤/ 地下水的最大汞允许排放量。 美国 美国汞污染控制涉及多个法案。其中的《清洁水法案》在排放许可系统的基础上确定不同行业基于技术标准的汞排放量，各产业部门据此被分配给一个特定的汞排放量。 1996年的美国国家一级饮用水规程（NPDWRs或一级标准），是法定强制性的标准，它适用于公用给水系统。一级标准限制了那些有害公众健康的及已知的
燃煤烟气中单质汞的净化脱除
燃煤烟气中单质汞的净化脱除 王建英,贺克雕,马丽萍 (昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093) 摘要:总结了燃煤烟气中汞污染控制的技术原理、技术特点、研究现状及进展情况,对比了 烟气中较难脱除的单质汞(H g O )污染控制技术的优缺点,概述了烟气中单质汞脱除方法,展望了蛭石黏土类矿物对燃煤烟气中汞的吸附脱除方面的应用潜力,提出了对燃煤烟气中单质汞吸附净化的研究思路。关键词:汞;燃煤烟气;脱除中图分类号:X701文献标识码:A 文章编号:1006-8759(2007)03-0005-03 REMOVAL OF E L EMENTAL MERCUR Y FR OM COAL COMBUSTIO N FL UE GAS W ANGJian -y in g ,HE K e -diao ,M A Li -p in g (Facult y o f Envir onmental Science and En g nieerin g ,K unmin g Univ er sit y o f Science and T echnolo gy ,K unmin g 650093,China ) Abstract :In this p a p er ,the p rinci p le ,technolo g ical characteristic ,p resent condition and the p ro g ress of m ercur y from flue -g as combustion w ere summ arized.T he research m ethods and technical devel 2o p m ent H g rem oval w ere also introduced ,advanta g e and disadvanta g e of the technical for re 2 m ovin g sin g le q ualit y m ercur y (H g O )w ere com p ared ,which w as the m ost difficult com p onent to be rem oved from fuel g as.T hen the p ros p ect of m ercur y (H g O )adsorbed on cla y such as verm iculite w as p ut forw ard.T his m a y becom e a new m ethod for m ercur y p ollution control of coal combustion g as.K e y w ords :m ercur y ;coal combustion flue g as ;rem oval 图1 燃煤汞排放的迁移过程 0引言 汞是煤中一种痕量元素,在煤燃烧过程中会排入大气,对环境、人体产生极大的危害。有关汞对环境及人体的影响有相当多的文献记载[1～3]。汞经由燃煤过程的迁移、转化己成为它在生物圈内循环的一个重要途径[4](如图1所示)。 造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为两个方面。其中,每年燃煤汞的排放占人类活动汞排放的较大部分。以美国为例[5],美国每年汞的排放量占全世界向大气排放汞总量的3%,大约 收稿日期:2007-01-04 基金项目:云南省教育厅科学基金资助项目。 第一作者简介;王建英(1979-),女,河南商丘人,昆明理工大学硕士生,主要研究方向:大气污染控制工程。 综述与专论 能源环境保护 Ener gy Environmental Protection V ol.21,N o.3Jun.,2007 第21卷第3期2007年6 月
燃烧学论文《燃煤的污染与控制》
燃煤的污染与控制 汪汪小飞侠原创出品摘要: 煤炭是一种重要的能源, 煤燃烧引发的技术和环境问题是全世界共同面临的难题。煤燃烧机理、煤燃烧过程中污染物的形成、排放和抑制规律、新型煤燃烧技术和低费用的污染控制技术等是煤燃烧领域重点研究的内容。针对煤燃烧对大气的污染现状及污染控制技术进行了分析, 并提出了污染控制的研究方向。 关键词: 燃煤; 污染控制; 洁净煤 Coal is important primary energy, but now the world is commonly facing a difficult problem of technology and environment which results from coal combustion. Coal combustion mechanism, forming, draining off and controlling regulat ion of pollution material, new type coal combustion and cheap pollution control technology are important research contents in coal combustion field. Coal combustion on atmosphere pollution status and control technology of pollution is analyzed and the research direction of pollution control is put forward in this article. Key words: burning coal; pollution control; clean coal 一、我国煤的地位 地球上的煤炭资源相对充足，分布广泛且具有经济优势, 所以早已被作为最重要的燃料使用。我国更是如此, 煤炭作为主要能源，占到一次能源消费总量的75 %以上。尽管预测到2050 年煤炭消费比重将下降到50 % 左右, 但消费的绝对量还是呈增加趋势, 即在相当长的时期内，以煤炭为主的能源结构在我国的地位不会改变，但随着环保标准越来越严格，可再生能源的开发和利用，煤炭在能源构成中所占的比例会有所下降。中国目前已成为世界上最大的煤炭生产国，煤炭产量占世界总产量的三分之一，而且我国还是世界上煤炭出口大国，煤炭出口量占世界总出口量的11%。 二、燃烧产生的污染物 燃烧是物质剧烈氧化而发光、发热的现象，是人们利用能源的最主要方式。煤燃烧是煤炭利用的主要方式, 煤燃烧时会排出大量SOx、NOx、CO2、重金属、可吸入粉尘等有毒有害物质，还会产生噪声污染、热污染和铅污染等。它们对生态环境造成了严重的破坏，妨害着人们的健康，动植物的生长，甚至整个生态的平衡。因此必须对它们加以控制。我国煤炭的消费是直接燃烧，煤炭的直接燃烧
大气污染控制工程知识点总结
第一章．1、按照大气污染的范围来分，可以分为四类：（1）局部地区污染；（2）地区性污染（3）广域污染（4）全球性污染。 2、大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。可以分为两类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。 3、一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 4、大气污染源可以分为：自然污染源、人为污染源。（人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。） 5、中国的大气环境 污染主要以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO ，北京、上海、广州属于煤烟与汽车尾气并重类型。 2 6、大气污染物入侵人体途径：（1）表面接触（2）食入含污染物的食物和水（3）吸入被污染的空气。 7、颗粒物的粒径大小危害人类健康主要表现在两方面：粒径越小，越不容易沉淀，漂浮时间长人体吸入后深入肺部；粒径越小，粉尘比表面积越大，物理化学活性越高，生理效应加剧。8、硫酸烟雾引起的生理反应要比单一二氧化硫气体强4—20倍。 9、能见度：指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。 10、大气污染综合防治措施：（1）全面规划、合理布局（2）严格环境管理（3）控制污染技术措施（4）控制污染经济政策（5）绿化造林（6）安装废气净化装置。11、大气污染综合防治的基本点是：防与治的综合。 12、环境管理概念的两种范畴：狭义：环境污染源和环境污染物的管理；广义：即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理，通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用，达到保护生态和改善环境的目的。13、清洁生产包括：清洁的生产过程和清洁的产品。14、可持续发展能源战略：（1）综合能源规划与管理（2）提高能源利用效率（3）推广少污染的煤炭开采集术和清洁煤技术（4）积极开发利用新能源和可再生能源。 15、制定环境空气质量标准的目标是保障人体健康和保护生态环境。 第二章.1、燃料：指在燃烧过程中能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。2、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳。3、煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫、元素硫。4、石油主要由：链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 5、原油中硫大部分以有机硫形式存在。 6、非常规燃料根据来源可以分为：（1）城市固体废弃物（2）商业和工业固体废弃物（3）农产物及农村废物（4）水生植物和水生废物（5）污泥处理厂废物（6）可燃性工业和采矿废物（7）天然存在的含碳和含碳氢的资源（8）合成燃料。 7、非常规原料优点：代替某些领域的化石燃料供应，也是处理废物的有效方式。缺点：燃烧时比常规燃料产生更为严重的空气污染和水污染；需要专门的技术设备。 8、燃料完全燃烧条件：（1）充足的空气（2）达到着火温度（3）停留时间充足（4）燃料空气充分混合。9、有效燃烧四因素：空燃比、温度、时间、湍流度。 10、燃烧“三T”：时间、温度、湍流。11、过剩空气量：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量。12、燃烧烟气主要由少量悬浮颗粒物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂、惰性气体组成。13、燃烧设备热损失：（1）排烟热损失（2）不完全燃烧热损失（3）炉体散热损失。14、理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的燃气体积称为理论烟气体积。15、含硫燃料燃烧时的特征是火焰呈浅蓝色。16、烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物称为烟尘，包括黑烟和飞灰两部分。 17、黑烟：主要是未燃尽的炭粒。18、飞灰：主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。19、大气污染物中量最大、分布最广的一种、亦是燃烧过程中产生的主要污染物是CO，CO主要来源于汽车的尾气。 20、汞的挥发性很强，对人体危害包括肾功能衰减，损害神经系统等。 第三章.1、大气：指环绕地球的全部空气的总和。环境空气：指人类、植物、动物、和建筑物暴露于其中的室外空气。2、自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈。3、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布，将大气圈分为：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。4、气压：指 m湿空气中含有的水汽质量，称为湿空气的绝对湿度。5、含湿量：大气的压强。5、绝对湿度：在13
汞污染防治技术及脱汞技术
汞污染防治技术及脱汞技术 1燃烧前汞污染控制技术 燃烧前汞污染控制主要包括洗煤技术和煤低温热解技术? 1.1洗煤技术 煤中的汞与黄铁矿有密切的关系，利用磁分离法去除黄铁矿，同时也可以除去与黄铁矿结合在一起的汞。另外，化学方法、微生物方法等也可以将汞从原煤中分离? 1.2煤低温热解技术 由于汞的高挥发性，在煤加热的过程中，汞会由于受热而挥发出来? 2燃烧中汞污染控制技术 燃烧中控制是通过改变优化燃烧和在炉膛中喷入添加剂氧化吸附等方式，结合后续设施加以控制。通过改进燃烧方式，在降低NOx的同时，抑制一部分汞的排放,流化床燃烧方式在降低NOx排放的同时可以降低烟气中汞及其他微量重金属的排放。主要包括：循环流化床技术?低氮燃烧技术?炉膛喷吸附剂技术?添加氧化剂技术? 3燃烧后汞污染控制技术 燃烧后控制主要包括:协同控制技术?单项脱汞技术?多污染物控制技术? 3.1协同控制技术 燃煤电厂现有的脱硝装置?除尘器和脱硫装置等烟气处理设施对烟气中的汞具有一定的去除作用。烟气脱硝装置可以促进烟气中零价态的汞氧化为Hg2+，以颗粒态形式存在的汞在经过电除尘器?电袋复合除尘或袋式除尘器时可以被去除，Hg2+易于溶于湿法脱硫浆液中而被去除。湿式电除尘器?烟气循环流化床脱硫等烟气治理设施对汞及其化合物均有一定的脱除效果。 3.2单项脱汞技术 单项脱汞技术是基于现有设施改进的单项控汞技术，如改性SCR催化剂汞氧化技术?除尘器前喷射吸附剂(如活性炭?改性飞灰?其他多孔材料等)?脱硫塔内添加稳定剂?脱硫废水中加络合(鳌合)剂等技术，实现更高的汞控制效果。 3.3多污染物控制技术 多污染物控制技术是通过专门的多污染物控制技术，例如：等离子?臭氧?活性焦?有机胺?双氧水等，以及对应的脱除设施实现汞?硫?氮等多污染物联合脱除。
大气污染控制规范
1.目的 为了有效控制本公司大气污染物的排放，防止污染大气，特制定本规定。 2.适用范围 本规定适用于本公司对大气污染的控制和防治。 3.职责 3.1管理中心负责对废气排放的监测管理。 3.2各事业部/中心对本部门废气排放进行管理，对废气排放的有关设备进行日常维护和保养。 4.定义 有害废气:指废气体中有害物质含量超过国家《大气污染综合排放标准》中允许排放限值的废气。 5.工作内容 5.1识别废气的来源 本公司的废气的主要来源：天那水、去渍油、酒精、油漆、油墨、开油水挥发产生的废气，汽车尾气等。 压铸、抛光作业中产生的废气。 5.2废气的控制： 5.2.1天那水、去渍油、洗网水、酒精、油漆、油墨、开油水的使用部门应严格控制其挥发废气，随时密封开口，减少 废气的挥发。 5.2.2汽车应使用经检测合格的无铅气油、柴油，确保排放废气达标。 5.2.3 压铸、抛光车间设置废气排放口装制，确保排放废气达标。 5.3废气的监测及异常处理: 5.3.1 在正常运行状态下，每年一次由管理中心联络外部有资格的检测机构对本公司各废气排放处进行检测，并提供检 测报告。以确保废气排放符合国家《大气污染综合排放标准》允许的排放标准。 5.3.2 若检测报告显示本公司废气排放超标时，由管理中心依《不符合、纠正预防措施控制程序》办理，实施纠正与预
防措施改善后的排放废气再次经检测机构检测直至确认排放的废气达标为止。 5.3.3汽车每年须通过车辆检测站的检测，当检测不达标时应对汽车进行相关的改造，以确保其废气排放能够达标。 6.相关文件 6.1《大气污染综合排放标准》 6.2 JML-MP-12《不符合、纠正预防措施控制程序》 7.相关记录 7.1 废气检测报告（外部）
汞污染防治技术政策
附件5 汞污染防治技术政策 一、总则 （一）为贯彻《中华人民共和国环境保护法》等法律法规，履行《关于汞的水俣公约》，防治环境污染，保障生态安全和人体健康，规范污染治理和管理行为，引领涉汞行业清洁生产和污染防治技术进步，促进行业的绿色循环低碳发展，制定本技术政策。 （二）本技术政策所称的涉汞行业主要指原生汞生产，用汞工艺（主要指电石法聚氯乙烯生产），添汞产品生产（主要指含汞电光源、含汞电池、含汞体温计、含汞血压计、含汞化学试剂），以及燃煤电厂与燃煤工业锅炉、铜铅锌及黄金冶炼、钢铁冶炼、水泥生产、殡葬、废物焚烧与含汞废物处理处置等无意汞排放工业过程。 （三）本技术政策为指导性文件，主要包括涉汞行业的一般要求、过程控制、大气污染防治、水污染防治、固体废物处理处置与综合利用、
二次污染防治、鼓励研发的新技术等内容，为涉汞行业相关规划、污染物排放标准、环境影响评价、总量控制、排污许可等环境管理和企业污染防治工作提供技术指导。 （四）涉汞行业应优化产业结构和产品结构，合理规划产业布局，加强技术引导和调控，鼓励采用先进的生产工艺和设备，淘汰高能耗、高污染、低效率的落后工艺和设备。 （五）涉汞行业污染防治应遵循清洁生产与末端治理相结合的全过程污染控制原则，采用先进、成熟的污染防治技术，加强精细化管理，推进含汞废物的减量化、资源化和无害化，减少汞污染物排放。 （六）应按国家相关要求，健全涉汞行业环境风险防控体系和环境应急管理制度，定期开展环境风险排查评估，完善防控措施和环境应急预案，储备必要的环境应急物资，积极防范并妥善应对突发环境事件。鼓励研发汞等重金属快速及在线监测技术和设备。 二、一般要求 （七）含汞物料的运输、贮存和备料等过程应采取密闭、防雨、防渗或其他防漏散措施。
控制生活垃圾焚烧烟气污染物工艺
控制生活垃圾焚烧烟气污染物工艺 一、垃圾焚烧厂概况 某垃圾焚烧厂将该城市及周边县市生活垃圾作为燃料。该厂引进一台技术较为先进的逆推式焚烧炉，每天可处理垃圾500T，该装置配备一台处理能力为41T/D的中温中压余热锅炉及功率为9MW的汽轮发电机组。该垃圾焚烧厂每年可发电72GWH，实际供电量为57.6GWH。该厂生产用水为城市中水，发电机冷凝方式为直接空冷。 该垃圾处理厂每天运入垃圾600T，假设每年焚烧炉工作8000H，则每年可处理垃圾量20WT。除去18%的滤渗液，每天投入焚烧率垃圾未492T。统计发现该焚烧炉设计垃圾处理热值变化范围在4200-7500KJ/Kg之间。 二、垃圾焚烧烟气污染物种类及来源 2.1焚烧烟气污染物种类 烟气使生活垃圾焚烧企业主要污染源。由于垃圾成分的复杂性,焚烧产生的烟气成分也比较复杂,烟气中主要污染物包括:颗粒物、酸性气体(HCl、HF、SOX、NOX等)、CO、有毒重金属(汞、镉、铊、锑、砷、铅、铬等及其化合物)和二噁英。 2.2焚烧烟气污染物来源 2.2.1颗粒物 垃圾焚烧产生的颗粒物主要分为三类:①垃圾中的不可燃物,经焚烧后多以底灰的形式排出,而部分颗粒物以飞灰形式随烟气废气排出炉外。②高温氧化排出的无机盐遇热凝结成颗粒物,以及SO2在低温下遇水滴形成雾状硫酸盐微粒等。③未完全燃烧的碳颗粒。 2.2.2酸性气体 酸性气体的来源主要是垃圾中所含的F、Cl和燃烧的碳氢化合物进行反应而形成的HF、HC1,垃圾中所含的N、S氧化形成的NOX和SOX等,此外,NOX的另一个主要来源是在高温下氮气和氧气反应形成热力型氮氧化物。 2.2.3重金属 重金属主要来源于垃圾中废弃的电池、电器、灯管、化学溶剂、彩色报纸、塑料产物(塑料包装袋、薄膜)等,特别是废弃电池中汞和镉含量较大,经焚烧后重金属转移至烟气、飞灰和底灰中。对于难挥发的重金属,一般是以夹带方式进入烟气中,而如汞等易挥发的重金属则直接挥发或与氯等其他成分形成熔沸点较低的化合物而进入烟气中。 2.2.4二噁英 二噁英的生成机理比较复杂,其来源主要有以下三个方面:①垃圾本身含有微量二噁英,②垃圾焚烧过程中,由含聚氯乙烯、五氯苯酚、氯代苯等的氯前体物生成二噁英,③当垃圾燃烧不完全时,烟气中大量的未燃烬炭粒子和作为催化剂的铜等重金属在250℃~500℃的温度条件下,会促使已经高温燃烧分解的二噁英再合成。 三、焚烧烟气净化工艺选择 3.1酸性气体净化工艺 当前常用酸性气体净化工艺有干法、半干法、湿法三种。相比干法，半干法使用石灰量较少，对酸性气体净化率较高，可严格控制酸性气体排放烟气酸性气体指标达到排放标准，且半干法操作较干法更为简单；相较于湿法，半干法工艺更加简单，成本更低，工艺无需处理液态污染物，设备设施安装工程量少，后期维护保养方便。 3.2半干法脱酸塔工艺方案比选 半干法脱酸塔有两种备选方案，一种是喷雾干燥吸收塔，一种是循环流化吸收塔。 传统半干法脱酸塔为喷雾干燥吸收塔，使用吸收剂为石灰乳，使用下流排气方式，烟气由上而下方式贯穿流出。使用高速电机带动旋转喷嘴促进石灰乳做离心运动从而雾化。该方法进化效果极佳，但需投入大量设备成本和运行成本，控制管理过程复杂。
大气污染控制工程重点
第一章： ①TSP：当量直径≤100μm②PM10：当量直径≤10μm酸雨：pH小于5.6 2. 我国的主要大气污染物是什么？我国的大气污染物现状有什么规律性？答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO2。 规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重； ④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现 3. 目前计入空气污染指数项目：PM10、SO2、NO2、CO、O3 4. 大气的组成包括哪几部分？试举例说明。 答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质，如细菌，病菌等 第二章： ①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。 5. 燃烧过程产生哪些大气污染物？ 答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。 6. 什么叫理论烟气量？它包括哪几部分？ 答：指在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积。包括燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积，燃料中所含的水蒸气体积和供给的理论空气量带入的水蒸气体积。 10.论过剩空气系数（思考题） 答：供入锅炉的实际空气量与理论空气量之比称为锅炉空气系数。为使煤完全燃烧需要供入大于理论空气量的空气，是空气过剩系数大于1.当空气过剩系数不够大时，燃料燃烧不完全，造成热损失；当空气过剩系数过大时，排放的烟气量增大，带走的热量增大，同样造成热损失，所以对空气过剩系数存在一最佳值，以使热损失最小。 第三章（选择、判断题居多） 3．大气压力的垂直分布有什么规律性？ 答：大气压力的垂直分布总是随着高度的升高而降低， 4．大气中的温度层结有哪些类型？如何判断大气的静力稳定度？ 答：大气中的温度层有四种类型： ①正常分布层结或递减层结：气温随高度增加而递减 ②中性层结：气温直减率接近等于1K/100m ③等温层结：气温不随高度变化 ④逆温层结：气温随高度增加而增加， 判断大气是否稳定，可用气块法来说明： 当△Z>0时，有以下判据： r-rd>0 ,a>0 不稳定 r-rd<0 ,a<0 稳定 r-rd=0 ,a=0 中性 r< 0 ,a<0 逆温，非常稳定
气态污染物控制技术基础习题及答案
第七章 气态污染物控制技术基础 习题 7.1 某混合气体中含有2%（体积）CO 2，其余为空气。混合气体的温度为30。C ，总压强为500kPa 。从手 册中查得30。C 时在水中的亨利系数E=1.88×10－5kPa ，试求溶解度系数H 及相平衡常数m ，并计算每100g 与该气体相平衡的水中溶有多少gCO 2。 7.2 20。C 时O 2溶解于水的亨利系数为40100atm ，试计算平衡时水中氧的含量。 7.3 用乙醇胺（MEA ）溶液吸收H 2S 气体，气体压力为20atm ，其中含0.1%H 2S （体积）。吸收剂中含0.25mol/m 3的游离MEA 。吸收在293K 进行。反应可视为如下的瞬时不可逆反应： +-+→+3 222222NH CHCH CH HS NH CHCH CH S H 。 已知：k Al a=108h －1，k Ag a=216mol/m 3.h.atm ，D Al =5.4×10－6m 2/h ，D Bl =3.6×10－6m 2/h 。 试求单位时间的吸收速度。 7.4 在吸收塔内用清水吸收混合气中的SO 2，气体流量为5000m 3N /h ，其中SO 2占5%，要求SO 2的回收率为95%，气、液逆流接触，在塔的操作条件下，SO 2在两相间的平衡关系近似为Y *=26.7X ，试求： 1）若用水量为最小用水量的1.5倍，用水量应为多少？ 2）在上述条件下，用图解法求所需的传质单元数。 7.5 某吸收塔用来去除空气中的丙酮，吸收剂为清水。入口气体流量为10m 3/min ，丙酮含量为11%（摩尔），要求出口气体中丙酮的含量不大于2%（摩尔）。在吸收塔操作条件下，丙酮－水的平衡曲线（1atm 和299.6K ）可表示为2)1(95.133.0x xe y -=。 1）试求水的用量，假设用水量取为最小用水量1.75倍； 2）假设气相传质单元高度（以m 计）33.033.003.3-=L G H y 。 其中G 和L 分别为气、液相的流量（以kg/m 2.h 表示），试计算所需要的高度。 7.6 某活性炭填充固定吸附床层的活性炭颗粒直径为3mm ，把浓度为0.15kg/m 3的CCl 4蒸汽通入床层，气体速度为5m/min ，在气流通过220min 后，吸附质达到床层0.1m 处；505min 后达到0.2m 处。设床层高1m ，计算吸附床最长能够操作多少分钟，而CCl 4蒸汽不会逸出？ 7.7 在直径为1m 的立式吸附器中，装有1m 高的某种活性炭，填充密度为230kg/m 3，当吸附CHCl 3与空气混合气时，通过气速为20m/min ，CHCl 3的初始浓度为30g/m 3，设CHCl 3蒸汽完全被吸附，已知活性炭对CHCl 3的静活性为26.29%，解吸后炭层对CHCl 3的残留活性为1.29%，求吸附操作时间及每一周期对混合气体的处理能力。 7.8 在温度为323K 时，测得CO 2在活性炭上吸附的实验数据如下，试确定在此条件下弗罗德里希和朗格谬尔方程的诸常数。
烟气污染物排放控制
烟气污染物排放控制 王曲电厂遵循高效、节能、环保的生产宗旨，积极开展节能、减排工作，经中国环境监测总站、山西省环境监测中心站验收，通过了：总站环监字[2007]第021号《建设项目竣工环境保护验收监测报告》。我厂各类烟气污染物排放控制均达到国家环保总局颁布、实施的GB13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》第三时段标准要求，为使脱硫运行工作人员对我厂烟气污染物排放控制情况有更深入了解，对脱硫系统控制、监测的烟气污染物含量参数的控制标准、范围作如下总结： 我厂SO2、NO X在线监测单位为PPM，根据GB13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》气态污染物浓度单位换算，1PPM二氧化硫相当于2.86mg/m3质量浓度，1PPM氮氧化物相当于2.05mg/m3质量浓度。我厂采用一座220M高的双筒集束烟筒，以烟囱高度稀释扩散降低烟气污染物落地浓度，烟囱出口内径为7M；二氧化硫排放由#1、2机组独立的石灰石—石膏湿法脱硫装置控制，设计脱硫效率97.2%，优于国家标准95%脱硫效率，排放浓度达到现行标准的第三时段限值的要求，排放总量为800t/a，排放总量控制在长治市环保局排放总量控制指标2450t/a范围内；烟尘排放浓度由双室五电场静电除尘器控制，除尘效率99.8%，处理后烟气含尘量达到＜50mg/m3环保排放标准，经脱硫装置后排放烟气含尘量平均＜30mg/m3，排放总量为600t/a，排放总量控制在长治市环保局排放总量控制指标700t/a范围内；氮氧化物排放浓度控制，锅炉采用低氮燃烧技术，以控制氮氧化物的产生和排放量，烟气氮氧化物浓度达到＜650mg/m3环保排放
燃煤污染控制
燃煤污染控制 姓名：付佳敏学号：43号班级:热工二班 【摘要】论述了中国燃煤污染现状及其给大气环境、人类健康等带来的严重影响 ,剖析了造成此局 面的原因，提出了解决燃煤污染问题的技术总体上分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三大类型。所谓燃烧前脱硫主要是指在选煤、煤的气化与液化及水煤浆制备等过程中进行脱硫；燃烧中脱硫的方式主要是通过低污染燃煤型煤等项技术来实现；而燃烧后脱硫则主要指烟气脱硫技术。 【关键词】燃煤污染控制脱硫 煤炭提供了我国75%的工业燃料，76%的发电能源，80%的民用商品能源，在我国一次能源消费结构中占有最重要地位。但由燃煤所排放的SO2，,NO X却也严重地污染了我们赖以生存的环境。尤其是在工业生产中，。另外，随着经济和社会的不断发展，燃煤的需求量仍在进一步增长，因此，SO2的排放已成为世界性公害，故而控制对SO2工农业生产及地球环境质量的污染程度，已是一项刻不容缓的任务。燃煤中NO X排放量可选用控制技术目前在工业上已成功运行的有两类，一类是改进燃烧技术减少燃烧过程NO X产生量，以采用低氮燃烧技术为宜；另一类是采用氨选择催化还原法净化燃烧尾气。削减单位NO X排放量所需费用高于SO2，，其原材料的来源也较困难。 燃烧前脱硫 煤炭洗选技术 选煤的目的是除去或减少原煤中的硫分、灰分等杂质，其技术又可分为物理法、化学法和微生物法，目前我国以物理选煤技术为主，即除去原煤中的原生态硫———黄铁矿。物理选煤技术不仅使脱硫成本远远低于燃煤设施的烟气脱硫费用，而且节能效益和社会效益增加，因此，采用煤炭洗选技术是一条经济有效的脱硫措施。所以《国家环保局“九五”计划和’2010年远景目标》中明确提出：煤炭工业要以“增产不增污”的原则目标进行测算，对于新建硫分大于 1.5% 的煤矿必须配套建设洗
大气污染控制的研究进展
大气污染控制的研究进展 1脱硫技术 脱硫技术主要以钙法为主，如石灰石/石膏湿法、喷雾干燥吸收器脱硫工艺（SDA）、循环流化床干法烟气（CDS）等。钙法存在容易结垢及副产物回收利用经济性不高等问题。而CANSOLV可再生胺脱硫技术及江苏新世纪江南环保有限公司开发的，拥有我国自主知识产权的江南氨回收烟气脱硫技术不存在结垢问题，且副产物回收经济性较好，具有很好的应用前景。 2脱硝技术 脱硝最成熟与应用最广泛的技术为选择性催化还原（SCR），缺少其它具有实用价值及应用前景的新技术。SCR技术的关键为催化剂。目前催化剂在国内市场上供不应求，市场上供应的基本都是国外产品，国产催化剂的研究与应用刚刚开始。目前，国内已经投产的SCR 催化剂厂家有东方凯特瑞、江苏龙源与大拇指环保科技集团。其中， 江苏龙源与大拇指环保科技集团均是引进日本CCIC的全套技术，没有自主知识产权。东方凯特瑞则具有自主知识产权，是中国第一家，也是唯一一家国产的催化剂厂家。进入中国市场的国外催化剂企业主要有： （1）德国Argillon。德国雅佶隆有限公司是专业研发和生产选择性催化还原（SCR）用催化剂的国际公司，也是全球唯一一家同时拥有平板式催化剂和蜂窝式催化剂生产制造技术的公司。（2）美国Cormetech。Cormetech公司是康宁（CorningIncorporated）与三菱重工（MHI）在1989年成立的各占50%股份的合资公司。目前在全世—大气污染控制技术界范围内，有879台机组正在使用Cormetech公司的SCR催化剂。（3）德国KWH。德国最大的蜂窝式催化剂供应商之一，催化剂技术世界领先，目前在欧洲市场占主导地位，具有17年以上生产SCR催化剂的经验，是一家集设计、制造、试验、安装和专利技术为一体的公司。（4）韩国SK。SK能源从1996年起着手从事SCR催化剂的研发，已在美国、日本、欧洲、中国等世界各地申请了专利,并在韩国率先实现了商用化，为国内发电站、焚烧炉、化工厂等50余家客户供应产品。（5）丹麦Topsoe。丹麦Haldor Topsoe A/S是世界上最大的催化剂生产厂商之一，也是全球为数不多的同时拥有DeNO x催化剂和SCR脱硝技术的公司之一。Topsoe公司的SCR采用Topsoe独有的波纹蜂窝式催化剂。（6）日本Hitchibabcock。BHK于上世纪60年代起开始研发SCR脱硝系统和催化剂，并且于70年代成功地将其产品投入了市场。迄今为止，其产品已经先后覆盖了日本、欧洲、美国、中国台湾、韩国和中国大陆，应用了其产品的机组总量超过580套，其中燃煤电站机组应用总量超过8万MW，居世界第一。 3除尘技术 电除尘器主要是通过调整电场极配形式、阴极小框架结构、阴极绝缘及其悬吊方式等结构优化来达到除尘目的，没有大的创新性。而袋式除尘器的最大创新之处在于滤袋，首先是PTFE滤袋的国产化生产，其次是抗高温滤袋的应用。（1）PTFE滤袋的国产化生产大大降低了成本，对市场推广具有很大的促进作用。主要生产厂家有上海三帆净化科技有限公司和上海市凌桥环保设备厂有限公司。（2）抗高温滤袋的主要生产厂家有广州市新力金属有限
智慧树知到《大气污染控制工程》章节测试答案
智慧树知到《大气污染控制工程》章节测试答案 第一章 1、目前全球性大气污染问题目前主要包括 A:温室效应 B:酸雨 C:臭氧层破坏 D:旱灾 正确答案：温室效应,酸雨,臭氧层破坏 2、下列污染物属于一次污染物的是 A:CO B:SO2 C:O3 D:NO 正确答案：CO,SO2,NO 3、三效催化转化器是在NOx还原催化转化器的基础上发展起来的，它能同时使哪些成分都得到高度净化。 A:颗粒物 B:CO C:HC D:NOx 正确答案：CO,HC,NOx 4、移动源的排放因子与下列哪些因素有关 A:车速
B:车型 C:油品 D:车龄 正确答案：车速,车型,油品,车龄 5、大气污染物种类很多，按其存在状态可分为A:一次污染物和二次污染物 B:有机污染物和无机污染物 C:固态污染物和气态污染物 D:气溶胶状态污染物和气态污染物 正确答案：气溶胶状态污染物和气态污染物6、下列哪一项不属于煤的工业分析 A:硫酸盐 B:水分 C:灰分 D:挥发分 正确答案：硫酸盐 7、煤中的S经过燃烧大约（）转化成SO2。A:30% B:50% C:70% D:90% 正确答案：90%
8、当燃烧温度较高时，空气中的氮会被氧化成NOx，这种NOx称为 A:热力型氮氧化物 B:燃料型氮氧化物 C:瞬时氮氧化物 D:基本型氮氧化物 正确答案：热力型氮氧化物 9、固定源中，哪种污染物的排放因子基本不随燃烧设备的变化而变化？A:颗粒物 B:SO2 C:CO D:NOx 正确答案：SO2 10、理论空气量与（α-1）的乘积代表的是 A:理论烟气量 B:实际烟气量 C:过剩空气量 D:实际空气量 正确答案：过剩空气量 11、某地雨水的pH值为6.0，由此可以说明该地区是酸雨地区。 A:对 B:错 正确答案：错
燃煤烟气汞污染控制技术
燃煤烟气汞污染控制技术 3 田立辉 李彩亭 曾光明 高 招 罗 瑶 (湖南大学环境科学与工程学院,湖南长沙410082) 摘要 介绍了燃煤电站汞的排放状况,论述烟气中汞的存在形式以及影响其存在形式的因素。介绍当前燃煤电站汞排放控制技术的研究进展,并对各种烟气脱汞技术的特点和净化效率进行对比。最后对烟气脱汞技术的研究趋势进行了展望,提出了适合于我国国情的研究方向。 关键词 燃煤烟气 汞的存在形式 影响因素 烟气脱汞技术 3教育部科学技术研究重点项目(105126);湖南省自然科学基金项目(03JJ Y 2002);新世纪人才支持计划项目(NECT 20420769)。 0 引言 煤作为一次性能源的主要利用方式是燃烧,其燃烧产物会对环境造成严重的破坏。煤燃烧过程中生成的污染物除S O 2、NO x 和C O 2以外,还有各种形态的汞。汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤和消化道等不同途径侵入人体,造成神经性中毒和深部组织病变,而且汞毒性具有积累性,往往需几年或十几年才有表现,所以燃煤过程中的汞污染控制问题越来越受到重视 [122] 。在我国煤炭是主要燃料能源,据统计2003年 我国燃煤电站汞排放量达到8618t ,废渣汞排放量为28194t [3] 。可以预见,防止燃煤汞污染是21世纪电 力工业最重要的环保课题之一。1 烟气中汞的存在形式及其影响因素111 汞的存在形式 烟气中汞的存在形式主要包括3种[4] :单质汞 (Hg 0),化合态汞(Hg +和Hg 2+)和颗粒态汞。通常而言,化合态汞易溶于水可被湿法洗涤系统所捕获而脱除 [5] ,颗粒态汞可以通过除尘器除去,所以这2种形 态的汞相对比较容易除去。而单质汞容易在大气中通过长距离的大气运输,其在大气中的平均停留时间可达半年至两年,是最难控制的形态之一。因此,对单质汞污染的控制成了当前研究的重点和难点。112 影响烟气中汞存在形式的因素 烟气中汞的存在形式对汞的脱除效率有重要影响。影响烟气中汞存在状态的主要因素包括烟气温度、烟气气氛和烟气成分等。 (1)烟气温度及烟气气氛的影响。刘迎晖[6]等人研究发现汞在氧化性气氛下,当温度>800K 时单 质汞是主要存在形式;温度<600K 时氯化汞是主要形态;在600～1000K 有少量的氧化汞生成;在温度>400K 的还原性气氛中99%的汞以单质汞的形式存在。 (2)烟气成分的影响。燃烧后烟气中含有的微 量成分对元素汞的氧化有重要影响,Laudal D L [7] 等人对不同气体组分存在条件下汞的氧化进行了研究,给出了不同气体存在时氧化态汞与元素汞的比例,见表1。 表1 不同气体组分存在条件下汞的形态分布[7] 气体组分 氧化态汞Π% 元素汞Π% Cl 2 84181512飞灰 1109910HCl 0139917S O 2 0179913飞灰、Cl 2、S O 228157115飞灰、HCl 、S O 2 1139817NO ΠNO 2 2119719飞灰、NO ΠNO 2、Cl 278152115飞灰、NO ΠNO 2、S O 2 37116219S O 2、NO ΠNO 2、HCl 0119917飞灰、HCl 、S O 2、NO ΠNO 2、Cl 2 4617 5317 2 烟气脱汞技术 汞排放控制技术的研究目前主要集中在3个方面:燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞,其中燃烧后脱汞即烟气脱汞是目前研究的重点。烟气脱汞的方法主要有吸附剂法和化学氧化法。211 吸附剂法21111 活性炭法 在烟气中喷入活性炭是研究最为集中且最为成 8 4环 境 工 程 2008年10月第26卷第5期