仙姑顶
摘要
中国以煤为主的能源消费结构决定了我国的大气污染主要来自煤的燃烧。在燃烧源环境污染与防治研究领域中，继二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等众多污染物之后，燃煤过程中有毒痕量元素汞的排放污染问题已引起世界范围内的广泛关注，有关汞及其化合物的排放控制研究已成为一个新兴而前沿的研究领域。本研究通过开展一系列管式炉实验研究获得了Na，K，Ca等碱金属对Hg氧化反应影响的数据，并通过热力学模拟软件开展了相关计算工作，结合分析了金属和Cl对Hg氧化的共同影响。具体内容如下：
（1）采用化学热力学平衡分析方法，借助于HSC chemistry 5.1软件，计算分析了473～2000K温度范围内，0.1MPa压力条件下，不同系统在不同烟气氛围中，不同氯浓度时汞的形态分布，并重点讨论了在多种痕量金属或者碱金属同时存在的情况下对汞氧化的影响，结果显示金属之间存在对Cl 的竞争反应，多种金属混合物共存时HgCl2只有在高氧环境下才有少量的生成
（2）在多功能管式炉台架上进行实际燃煤烟气中汞氧化的实验研究，通过改变原煤中Cl含量以及添加金属等不同实验条件，测试烟气中的HCl和SO2成分以及汞氧化的比例。结果显示金属碳酸物的加入后汞的氧化率从86%降低到22%左右，这个过程中HCl的释放量有较大的减少。脱Cl燃烧后烟气中汞的氧化比例也降低到只有7%和10%，因此认为Cl 对汞的氧化起主导作用，而金属的加入使汞氧化受到了很大的抑制。
圆的思维导图
关键词：煤燃烧汞的氧化热力学平衡分析金属氯
Abstract
The wide u of coal has led to rious air pollution in China. In addition to common pollutants such as SO x, NO x and CO2, mercury has received increasing concern around the world in recent years. The oxidization of Hg0to Hg2+ during or after coal combustion is believed to be an effective way for controlling mercury emissions. However, the underlying mechanisms of mercury transformation during combustion are not very clear up to now. The prent thesis investigates the effects of alkali and alkaline metals, such as Na, K, and Ca, and Cl on Hg oxidation through experiments and thermodynamic simulations. The results are very helpful to both prediction of Hg transformation and control of Hg emissions from coal combustion. The work involved in this thesis is as follows:
（1）Various models of chemical and thermal equilibrium are ud to predict chemical species of Hg in the coal combustion flue gas. The software ud is HSC chemistry 5.1, the temperature range is from 473K to 2000K, and the pressure is 0.1MPa. Calculation models are bad on different flue gas compositions, and different Cl concentrations. Possible reactions in different models are predicted. The emphasis is the combined effects of trace and alkali metals on Hg oxidation. The results show that only a small amount of HgCl2 is generated in the oxygen-rich environment.
（2）The experimental study of oxidation of mercury in real flue gas has been carried out. By changing the contents of Cl and metals in the coal before combustion, the concentrations of HCl and SO2 in the flue gasare measured. The results show that after the addition of metal-carbonates, the proportion of oxidized Hg decreas from 86% to about 22%. At the same time, the detected HCl has a significant decrea in concentration. The oxidized Hg in the flue gas from combustion of the washed coal samples undergoes a reduction to only 7% and 10%, respectively. Therefore, Cl is considered to play a dominant role in the oxidation of mercury, while the addition of metals could greatly suppress the oxidation of mercury.
Keywords: Coal combustion; Oxidation of Mercury; Chemical and thermal calculation; Metal; chlorine
目录
摘要 .................................................................................... 错误!未定义书签。Abstract ............................................................................... 错误!未定义书签。
姓氏起源1 绪论 (1)
1.1 燃煤中汞污染与防治研究的背景与意义 (1)
1.2 燃煤过程中汞释放的研究现状 (2)
1.3 本课题的主要内容 (8)
2 燃煤烟气中汞的氧化及其影响因素 (11)
2.1 汞的形态转化的研究意义与研究进展 (11)
风水故事2.2 电站锅炉汞排放特性的测量方法 (14)
2.3 氯元素以及烟气对汞氧化的影响 (18)
2.4 金属化合物对汞氧化的影响 (20)
2.5 本章小结 (22)
3 汞氧化的热力学模型预报 (23)
3.1 热力学平衡分析原理 (23)打屁股大全
萨摩耶性格3.2 研究方法 (27)
3.3 结果分析与讨论 (28)
3.4 本章小结 (33)
4 管式炉实验研究与分析 (35)
4.1 实验装置以及实验简介 (35)
4.2 结果与分析 (39)
4.3 本章小结 (51)
画书签5 总结与建议 (52)
5.1 全文总结 (52)
5.2 下一步工作建议 (53)
致谢 (55)
参考文献 (56)
1 绪论
1.1 燃煤中汞污染与防治研究的背景与意义
1.1.1 燃煤中汞污染概述
能源消耗的持续增长仍然是造成环境污染的主要原因，尤其是在发展中国家。中国以煤为主的能源消费结构决定了我国的大气污染主要来自煤的燃烧。煤被认为是一种―不清洁‖的燃料，除常量有害元素S以外，目前，已经从煤中发现了80余种微量元素，其中有害或潜在有害的微量元素有22种。在燃煤过程中，这些有害或潜在有害的微量元素将以不同的形式排放到大气中，造成严重的大气污染。这些微量元素主要有：F、Cl、As、Se、Hg、Pb等。近年来，煤燃烧过程中细微颗粒(PM2.5)和重金属(Hg，As，Pb，Cd等)等污染问题已经越来越成为关注的焦点[1-3]。
重金属和细微颗粒的研究是分不开的。因为除尘器性能的局限，燃烧过程中产生的细微颗粒不可避免的会有部分穿过除尘器而扩散到大气中。而这些细微颗粒会进入人的呼吸系统从而引发各种疾病。一旦在燃烧中蒸发，部分重金属(Pb，Cd等)在尾部烟道冷却过程中会富集到细微颗粒中；另外，部分易挥发性的重金属（如Hg），会有部分以气态的形式直接放出，经过在大气层中的物理化学过程变成有机物质而进入食物链，对人类的生存造成极大危害[2，3]。中国被认为是世界上排放Hg最多的国家之一，占世界排放总量的5%，其中燃煤电厂占1/3，而且每年以5%的速度递增[4]。很多国家已经制订了
垃圾焚烧中重金属的排放标准。对于燃煤电厂，美国等国家已经实施了PM10/2.5排放标准；对于Hg的排放，美国国家环境保护局（US-EPA）的限制标准也将在2007年付之行动[1，3]。显然对于能源消费结构中燃煤占70%的中国来说，Hg等重金属的基础研究尤为重要。
1.1.2 燃煤汞释放对环境和人体的影响
一般贸易报关大气中汞的本底含量为1～10ng/m3。我国规定居民区大气汞的最高允许含量为300ng/m3。Chu P[5]等人研究，目前全球人为源的汞散发量约4000t/a,1995 年中国燃煤大气排汞量为213.8t ，约占总量的5%。自1978 年至1995年，燃煤大气汞排放量的年平均增长
