發(fā)布時(shí)間：2020-03-29 15:03

【摘要】：汞因具有劇毒性、持久性和生物富集性,近年來其排放受到了極大的關(guān)注。我國是全球大氣人為汞排放最多的國家,且在總的汞排放量中,燃煤煙氣的汞排放量占相當(dāng)大的比例,因此控制燃煤煙氣汞排放顯得十分迫切。利用濕法脫硫系統(tǒng)同時(shí)脫汞是燃煤煙氣脫汞的一種重要技術(shù),該技術(shù)利用一定的氧化手段將零價(jià)汞氧化成為二價(jià)汞而后再經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)中脫除。但由于濕法脫硫系統(tǒng)是還原性系統(tǒng),吸收的二價(jià)汞可能被還原而再次釋放,限制了總汞的脫除效率。此外,停留在漿液中的汞會(huì)部分進(jìn)入脫硫石膏中,這會(huì)影響石膏的后續(xù)使用,因此也需要對(duì)石膏中汞的穩(wěn)定性和危害進(jìn)行評(píng)估。本文針對(duì)不同脫硫體系中二價(jià)汞還原問題,分別研究了電石渣脫硫工藝、多污染物濕法聯(lián)合脫除工藝以及氧化鎂脫硫工藝等系統(tǒng)中典型條件下液相二價(jià)汞的還原規(guī)律。首先,本文研究了電石渣引入脫硫系統(tǒng)帶來的可溶性硫化物和硫氰化物對(duì)液相二價(jià)汞還原抑制行為。研究結(jié)果表明可溶性硫離子對(duì)二價(jià)汞的抑制作用可歸因于液相Hg2+和二價(jià)硫離子反應(yīng)生成了HgS,但其反應(yīng)機(jī)理在堿性條件下和酸性條件下不盡相同。在堿性條件下,Hg2+與硫離子直接結(jié)合生成HHgS。然而在酸性條件下,S(Ⅱ)可與SO32-或Hg2+反應(yīng)生成S0,而一部分產(chǎn)生的HgO不能及時(shí)被S0捕集導(dǎo)致抑制作用較弱。SCN-在漿液中會(huì)與Hg2+及SO32-反應(yīng)生成HgSO3SCN和Hg(SCNK(x＝2-4)),抑制了液相二價(jià)汞的還原。其次,考察了同時(shí)脫硫脫硝脫汞系統(tǒng)中液相二價(jià)汞的還原行為。研究表明亞硝酸根的累積會(huì)很大程度上影響液相二價(jià)汞的還原。在該系統(tǒng)中,二價(jià)汞會(huì)與SO32-及NO2-生成極不穩(wěn)定的HgSO3NO2-,其分解釋放HgO是該系統(tǒng)中液相二價(jià)汞還原的重要途徑。當(dāng)NO2-濃度遠(yuǎn)大于SO32-的濃度時(shí),溶液中的汞主要以Hg(N03X-(x-2)形式存在,液相二價(jià)汞的還原受到抑制。在Cl存在條件下,HgSO3NO2-會(huì)進(jìn)一步與Cl結(jié)合生成HgSO3NO2Cl22-,阻斷了二價(jià)汞的還原路徑,極大抑制了汞的還原。最后,研究了鎂法脫硫系統(tǒng)中氧化抑制劑的引入對(duì)液相二價(jià)汞還原的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,抗壞血酸、甲醛和對(duì)苯二酚的加入可加劇液相二價(jià)汞的還原。而硫代硫酸鈉的引入則會(huì)與二價(jià)汞產(chǎn)生強(qiáng)烈的絡(luò)合作用,抑制二價(jià)汞的還原。堿性條件會(huì)明顯加劇抗壞血酸和對(duì)苯二酚對(duì)液相二價(jià)汞的還原作用。在pH值為8,抗壞血酸存在時(shí),Hg0在30min內(nèi)的逸出量相比pH=6時(shí)增大約4.3倍,而相同條件下對(duì)苯二酚存在時(shí)汞還原量也增大了近2倍。這一結(jié)果說明,在堿性條件下抗壞血酸是液相二價(jià)汞還原的主要還原劑。此外,本文還考察了四種重金屬捕集劑添加條件下,汞在氣、液和固相中的分配規(guī)律以及石膏中汞的熱穩(wěn)定性和浸出毒性。研究結(jié)果表明,四種重金屬捕集劑的添加均可有效地將二價(jià)汞捕集而固定于石膏中,因而抑制二價(jià)汞的還原。DTCR捕集汞的石膏樣品中汞的熱穩(wěn)定性最差,在160℃的熱處理?xiàng)l件下,有近93%的汞會(huì)釋放出來。而TMT15捕集汞的石膏樣品中汞的熱穩(wěn)定性最好,汞的釋放也達(dá)近67%。此外,連續(xù)提取實(shí)驗(yàn)表明,重金屬捕集劑處理所得的石膏中酸溶態(tài)汞的比例較小,但浸出毒性實(shí)驗(yàn)則表明重金屬捕集劑添加使得更多的汞進(jìn)入石膏,導(dǎo)致汞的浸出濃度遠(yuǎn)高于本底石膏樣品。這表明,需要特別關(guān)注重金屬捕集劑處理所得的脫硫石膏在后續(xù)處理和處置過程中汞的釋放風(fēng)險(xiǎn)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X701.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛建明;;國內(nèi)首臺(tái)“三爐一塔、一爐調(diào)峰”濕法脫硫工程順利投入運(yùn)行[J];電力環(huán)境保護(hù);2006年06期

2 田立江;張潔;王麗萍;;改進(jìn)型兩段式濕法脫硫塔設(shè)計(jì)和性能研究[J];蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2008年01期

3 薛建明;許月陽;金定強(qiáng);張荀;徐風(fēng)彬;許雪松;;濕法脫硫工藝的拓展性創(chuàng)新與應(yīng)用[J];電力環(huán)境保護(hù);2009年01期

4 郭欣;;降低濕法脫硫系統(tǒng)的電耗分析[J];山西電力;2009年03期

5 閔堅(jiān);龍飛;;淺談濕法脫硫用真空皮帶脫水機(jī)的設(shè)計(jì)及調(diào)試[J];科技資訊;2009年33期

6 劉麗;張志峰;;濕法脫硫常見問題的分析[J];科技風(fēng);2010年13期

7 吳鳳龍;宋瑾;;電廠濕法脫硫廢棄物主要成分分析[J];廣東化工;2012年12期

8 王立偉;王蘭河;;防結(jié)冰裝置在濕法脫硫煙囪上的應(yīng)用[J];電力安全技術(shù);2012年07期

9 李軍;濕法脫硫研究進(jìn)展[J];化工時(shí)刊;1993年01期

10 段玉震,李光,林靜;濕法脫硫系統(tǒng)[J];礦山機(jī)械;1999年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 周屈蘭;徐通模;惠世恩;;我國自主的濕法脫硫技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用[A];第八屆鍋爐專業(yè)委員會(huì)第二次學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2005年

2 段建中;;濕法脫硫與碳排放[A];低碳陜西學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

3 熊淵;王豐景;;簡(jiǎn)易濕法脫硫的經(jīng)濟(jì)性分析[A];福建省科協(xié)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)節(jié)能與可再生能源分會(huì)�？痆C];2006年

4 唐海寧;;濕法脫硫鍋爐排煙熱量深度回收利用綜合分析[A];第六屆電力工業(yè)節(jié)能減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

5 陳美秀;李福才;周和琛;;濕法脫硫塔頂直排煙囪技術(shù)[A];2011年全國燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)交流會(huì)文集[C];2011年

6 陳美秀;李福才;周和琛;;濕法脫硫塔頂直排煙囪技術(shù)[A];2012火電廠污染物凈化與節(jié)能技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

7 馬俊峰;;石灰石/石膏濕法脫硫的運(yùn)行調(diào)整及系統(tǒng)問題處理[A];全國火電大機(jī)組（600MW級(jí)）競(jìng)賽第11屆年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

8 金新榮;;煙氣濕法脫硫優(yōu)化運(yùn)行討論[A];全國火電100MW級(jí)機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì)第四屆年會(huì)論文集[C];2005年

9 殷晶;王曉鵬;蘇繼新;屈文;馬麗媛;;濕法脫硫過程中脫硝機(jī)理的研究[A];第五屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

10 尹連慶;郭靜娟;;石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)石灰石品質(zhì)試驗(yàn)研究[A];2013中國建筑材料聯(lián)合會(huì)石膏建材分會(huì)第四屆年會(huì)暨第八屆全國石膏技術(shù)交流大會(huì)及展覽會(huì)論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 王奎庭;如何消除濕法脫硫后患？[N];中國環(huán)境報(bào);2014年

2 新華社 劉馭;濕法脫硫工藝應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展[N];中國冶金報(bào);2001年

3 記者 束洪福;氣體濕法脫硫用環(huán)保催化劑清潔高效[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

4 李莎莎;焦化濕法脫硫廢液無害化處理技術(shù)通過評(píng)審[N];中國建材報(bào);2011年

5 王天宏邋劉國紅;中鋁山東企業(yè)熱電廠成功應(yīng)用雙堿濕法脫硫技術(shù)[N];淄博日?qǐng)?bào);2008年

6 劉國紅;中鋁山東企業(yè)成功應(yīng)用雙堿濕法脫硫技術(shù)[N];中國有色金屬報(bào);2008年

7 閆俊榮;濕法脫硫工藝實(shí)現(xiàn)“零排放”[N];中國化工報(bào);2008年

8 陳鳴樓;創(chuàng)新濕法脫硫技術(shù)：脫硫率95%以上[N];中國化工報(bào);2006年

9 陳鳴樓;我國濕法脫硫技術(shù)獲新突破[N];人民政協(xié)報(bào);2006年

10 ;龍凈環(huán)保簽訂1.77億元合同[N];證券時(shí)報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 唐志永;濕法脫硫后燃煤電站尾部裝置腐蝕研究[D];東南大學(xué);2006年

2 霍旺;石灰石—石膏濕法脫硫過程的吸收、氧化及結(jié)晶機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2009年

3 王青峰;濕法脫硫系統(tǒng)中氧化態(tài)汞的還原行為及脫硫石膏中汞的穩(wěn)定性研究[D];浙江大學(xué);2015年

4 趙建立;堿性工業(yè)廢渣濕法脫硫消溶機(jī)理分析及脫硫性能研究[D];山東大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 宋旭東;火電企業(yè)濕法脫硫工程質(zhì)量監(jiān)督管理研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

2 蘇偉;基于濕法脫硫工藝的硫酸鈣結(jié)垢特性實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 姜力行;添加劑抑制濕法脫硫漿液中汞再釋放研究[D];華北電力大學(xué);2013年

4 孫融;盤南600MW燃煤發(fā)電機(jī)組石灰石—石膏濕法脫硫的技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)施[D];重慶大學(xué);2008年

5 陳偉;300MW燃煤機(jī)組煙氣濕法脫硫程控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué);2012年

6 萬小濤;堿基工業(yè)廢棄物用于液柱塔濕法脫硫的試驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2010年

7 韓香玉;石灰石/石灰—石膏濕法脫硫塔的設(shè)計(jì)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2006年

8 郭靜娟;現(xiàn)行電廠濕法脫硫系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];華北電力大學(xué);2011年

9 梁大鎂;濕法脫硫系統(tǒng)協(xié)同脫除汞的實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

10 劉靜;電廠濕法脫硫系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

，

本文編號(hào)：2606134