富氧气氛下改性浓度对生物质焦脱汞效率的探究
蔡韩贵
摘要：燃煤锅炉排放的汞已成为我国最大的人为汞排放污染源。汞对自然环境和人类健康构成严重危害，尤其是对人的神经有巨大的毒性，已在全球范围内引起广泛关注。本文大致介绍了近年来学者对于汞污染控制技术的研究现状，探究了在富氧气氛下吸附剂对汞的脱除效率，并通过实验研究改性浓度对生物质焦脱汞效率的影响。
关键词：改性浓度；生物质焦；富氧气氛；汞脱除
1.前言
由于我国本土的资源限制，我国的能源结构特点是以煤为主的这一特点在短期内是不会发生根本上的变化[1]。而火力发电过程中的燃煤燃烧则往往会造成严重的空气污染，在燃煤产生的污染物中除了硫、硝化合物外，其中的汞也是一大污染，而燃煤电厂是最大的人为汞排放源，目前对汞污染物的控制已经成为一个新兴而前沿的领域，汞污染所引起的汞中毒多为慢性中毒，主要表现为神经系统症状，严重者可致死亡，目前世界上已有环境汞污染所致汞中毒病例的报告。
汞在自然界中分布广泛，以金属汞、无机汞和有机汞的形式普遍存在于如岩石、土壤、植物、河流、大气中。造成环境污染的汞来源分为自然排放和人为排放两大类，人为排放的汞会对大气，水源，土壤等造成严重的污染，例如大气汞污染，其来源有燃煤、有色金属冶炼、水泥工业、垃圾焚烧及填埋、石油燃烧等，人类每年排放的汞超过了1000吨[2]。化石燃料的燃烧已成为主要的人为汞排放源，约占汞排放总量的30%[3]。
燃煤发电中的汞污染控制技术[4]主要通过燃烧前、燃烧中和燃烧后3个阶段脱除汞[5]，燃烧前的脱汞即对燃煤进行预处理如洗选，配煤和煤质改性等实现，燃烧中脱汞通过对添加卤素化合物实现，虽然可以提高脱汞效率但有可能对炉膛造成损坏。
燃烧后的汞控制技术由于其脱除效率相对较高应用较为广泛。主要通过设备改进[6]，在尾部烟气中采用吸收剂脱汞[7]，利用催化剂催化氧化含汞烟气三方面进行脱汞。其中吸附法主要是利用吸附剂如活性炭[8]、飞灰、钙基物质、生物质焦[9]和新型吸附剂等进行脱汞。
本实验是在富氧燃烧情况下进行的，富氧燃烧技术是在现有电站锅炉系统上，使用高纯度的氧气代替助燃空气，同时辅助以烟气再循环的燃烧技术，又被称为O2／CO2燃烧技术，相对于常规空气燃烧技术，富氧燃烧技术燃烧器入口N2浓度一般不高于5％，而常规空气燃烧燃烧器入口N2浓度约为79％。富氧燃烧技术具有相对成本低、易规模化、等诸多优势，但也还存在一些问题有待克服[1] 。
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