溴化物对燃煤汞与NO联合脱除的实验研究

摘要

煤燃烧中汞和氮氧化物的排放是大气汞和氮氧化物的最主要来源,对生态环境和人类健康造成极大危害。为提高经济效益、社会效益和环保效益,研究燃煤电站多种污染物联合脱除,特别是重金属Hg与常规NO的脱除更加必要。
　　燃煤烟气中汞的存在形态对汞的脱除有重要的影响。为了提高燃烧过程中汞的氧化率及减少NO的生成,本文选取溴化钠以及溴化钙为添加剂,分别利用实验室固定床台架和流化床台架以府谷烟煤为研究对象,对添加溴化物的各种样品进行了一系列实验研究,研究了反应温度、溴化物种类和添加比例对燃煤烟气中汞形态转化的影响,同时也分析了这些因素对燃煤NO排放的影响。
　　静态固定床实验和动态流化床实验结果都表明:溴化物的添加在提高烟气中氧化态汞的比例的同时还促进了烟气中的气态汞向颗粒汞的转化,更加有利于汞污染物排放的控制。溴浓度是影响烟气中汞形态的主要因素。相同的添加比例和反应温度下,添加溴化钙比添加溴化钠对汞的氧化效果更好。
　　金属矿物质对NO的还原具有催化作用,因此添加溴化钠和溴化钙都可以明显的改善原煤的脱硝效果。添加这两种溴化物后NO的生成过程和生成总量都发生了变化。在相同的添加比例和反应温度下,钠对NO的催化还原作用效果要比钙要明显。
　　反应温度的升高促使煤中更多的汞释放到烟气中以气态汞的形式存在,此外还提高了燃煤烟气中氧化态汞的比例。流化床床温越高,煤燃烧后生成的NO就越多。在低温下添加钠/钙对NO的催化还原作用效果更加明显。
　　此外,为深入研究钠/钙等金属矿物对NO还原反应的机理,本文还进行了添加钠/钙对NO-半焦还原反应影响的实验研究。钠/钙对半焦还原NO具有一定的催化作用。催化作用的大小与反应的温度、负载量等因素密切相关。在负载量相同时,低温下,钙的催化活性较高,而钠的催化活性在高温下要高于钙。

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1 绪 论

1.1 汞和氮氧化物的危害

1.2 燃煤汞与氮氧化物的排放现状

1.3 燃煤汞和氮氧化物的控制技术

1.4 本文的研究内容和研究方法

2 溴化物对燃煤汞与NO影响的静态实验研究

2.1 溴化物添加剂的选择

2.2 固定床实验装置简介

2.3 采样和分析方法

2.4 固定床中溴化物的添加对燃煤汞的影响

2.5 固定床中溴化物的添加对燃煤NO的影响

2.6 本章小结

3 溴化物对燃煤汞与NO影响的动态实验研究

3.1 小型流化床实验装置简介

3.2 流化床中溴化物的添加对燃煤汞的影响

3.3 流化床中溴化物的添加对燃煤NO的影响

3.4 本章小结

4 溴化物对NO-半焦还原反应影响的实验研究

4.1 NO-半焦反应的研究现状

4.2 NO-半焦反应实验装置简介

4.3 实验结果与讨论

4.4 本章小结

5 全文总结及下一步工作建议

5.1 全文总结

5.2 下一步工作建议

致谢

参考文献

附录 硕士期间研究成果