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燃煤发电厂烟气汞检测及脱汞技术应用研究

更新时间:2009-03-28

燃煤电厂烟气汞主要是由颗粒汞、单质汞和二价汞构成的,而在煤燃烧的过程中,通过高温氧化等一系列的化学反应,使得在燃煤电厂中汞多以气态形式呈现,当然它存在的形式也往往与煤的品种,锅炉以何种方式进行燃烧以及运行的条件和除尘设备有很大的关系。这些排放出来的汞很容易沉积在土壤和水中,当它们进入到人体中,就会给我们的健康带来危害,为解决这一问题我们就需要研究出检测汞的技术和脱汞技术。经过研究和探索发现,其中活性炭这种东西具有很强的吸附能力,可以很好地吸收掉汞,同时活性炭还能够在吸附汞后进行再生,达到再次利用的价值,可以说是脱汞的很好材料,下面将进行详细的介绍。

一、烟气脱汞技术现状

随着信息的快速发展和汞排放对人类已经造成的威胁,越来越多的人意识到脱汞的必要性,尤其是燃煤发电厂,必须对汞进行脱成,避免大气污染。目前关于脱汞技术,燃煤发电厂主要是针对燃烧前、中、后三方面进行方法研究的,下面做详细阐述。

(一)燃烧前脱汞

燃烧前脱汞,顾名思义就是在煤燃烧之前对煤本身采取一定的措施。这里涉及到的就是洗煤。在煤粉中分别含有有机物和无机物质,这两种的密度是不同的,在洗煤时要进行分离清洗的方式,通过这种洗煤方式能够在前期将大约百分之五十一的汞进行脱除。除了这种方法,美国还研究发现,有一种叫做电磁分离的技术,在对黄铁矿这种物质脱除时也同样能够脱除结合在它上面的汞。

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(二)燃烧过程中脱汞

关于燃烧过程中的脱汞技术目前主要有这几种说法。首先我们要清楚在燃煤锅炉中有一种亚微米级颗粒,它对汞具有吸附作用,那么我们就可以增加煤在锅炉中的时间,从而拉长亚微米级颗粒对汞的吸附。第二种方法是通过调整锅炉燃烧方式来实现的。调整二次和一次风量比例减少汞排放。还有一种方法是石灰石这种物质。研究发现,在燃煤锅炉中加入一定量的石灰石,可以大大减少汞含量。另外一种减少汞含量的物质是卤素。

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汞的存在形式是不同的,因此我们需要采取合适的方法对烟气中的汞进行检测,便于准确的去控制烟气中汞的含量。

因为我国未能明确规定烟气中汞含量比例,所以很多企业并没有引起重视,在建设初期,并没有考虑到汞的脱除,也因此没有配备相关的汞脱除设备。所以这就需要引起我们的高度重视。那么目前对于汞的脱除主要采用的是吸附手段,而前面说到过活性炭这一物质有很好的吸附功能,这在下文中会做具体说明。

二、烟气中汞的检测方法

动态系统理论下的语言发展观从全新的复杂性科学视角审视语言这个系统,其核心观点可从语言系统的本质和特性、语言结构的生成、语言演化的机制三方面进行阐释。

(一)汞在线检测技术

有这样一种设备,叫做纯金捕集器,那么汞的在线检测技术就是应用的这一设备进行汞的捕集。搜集后会进行加热,使汞蒸发,而氩气这时候会作为一种载体,让其经过原子荧光发射器,并通过光学作用,将荧光其中的光信号转换成电信号,在经过一系列的处理,可以精确地计算出汞的含量。通过刚才的介绍不难看出,汞在线检测这一过程还是相对复杂的,首先它需要进行采样,那么采样需要的有过滤器、加热系统等,其次是进行加热,然后传输,在传输过程中还需要避免管道的腐蚀等情况的出现。最后要对采集到的数据记性分析和校准。可以说汞在线监测方法可以准确、及时的对汞含量进行计算检测,适应了我国目前面临的大气污染问题,需要引起我们的高度重视。

扩散管这种方法能够检测到空气中汞的含量,捕集效率能够达到百分之九十六以上,可以说是相对理想的一种检测方法。另外扩散网通过离子汞容易在水中溶解这一特性,在水中提取离子汞。同时还可以利用HNO3提取单质汞,实现了这两种汞的分开检测。

取样分析法包括的方式比较多,例如汞形态吸附法、扩散管和扩散网技术、安大略法等等。

3、安大略法

电力通信网是保证电力系统安全、稳定、经济运行的专网。在电力通信网中传送的业务有远动通道、数据采集通道、监视控制通道、继电保护通道等等业务。[1]其中继电保护的信号具有允许传输时间短、通道发送几率低、发送时间不确定等特点,因此对保护通道的传输性能有严格要求。继电保护通道一旦出现异常,必须在尽可能短的时间内修复,以保障电网运行的稳定。本文将分析电力通信中继电保护通道的两种方式,并为两种方式的继保通道深入探讨故障定位的流程和技巧,为快速处理继保通道故障奠定坚实的基础。

汞形态吸附法通过抽气泵、真空计、石英管等设备通过固态吸附剂来收集烟气中的汞。但是这一方法也是存在弊端的。因为它在取样的过程中无法实现等速取样,有些形态的汞无法进行更加全面的捕集。不过这种方法相对简单,也不失为一种有效的方式。

(三)燃烧后脱汞

2、扩散管和扩散网法

(二)取样检测的方法

1、汞形态吸附法

安大略方法抽取的检测样品是具备代表性的,但是需要特别注意的是,这种方法在取样过程中避免汞被吸附掉。这种方法的优势在于测量的精度高。

三、脱汞技术应用

(一)活性炭脱汞

所谓的喷灌技术主要是通过专门设备把水通过压力管道输送到田间,然后喷射到空中,达到灌溉的目的。这种喷灌技术对于土壤和地形使用性强,但是容易受到风力的影响。

1、活性炭用途

大革命失败后,国民党反动派大肆屠杀共产党人和革命群众。据统计,从1927年到1932年的短短6年时间,共产党人、革命群众牺牲人数至少在100万人以上,全国处于一片白色恐怖之下,革命处于低潮。

其实大家对活性炭并不陌生,它现在更是被普遍应用于我们的日常生活中。活性炭它的孔隙结构相对发达,同时它的比表面大,因此在除臭方面有很大的功效。另外它还可以有力的去除水当中含有的有机、无机污染物质以及吸附功能。那么为了让活性炭能够吸附更多容量的物质,我们需要加大活性炭的比表面积。这样一来也可以降低吸附设备的成本,因此成为目前很多专家研究的问题。

另外为了提高活性炭的吸附能力,我们还可以对活性炭的表面进行处理。由此可见,活性炭的用途是非常广泛的。再有就是通过这种吸附的方法来脱除有害的物质它的损耗低,效率高,吸附更加的彻底。

开始底基层施工后,应当依据通讯电缆的具体布设情况,对沉降观测点完成相应的转换,实际作业过程中,采用的方式有以下两种:

2、活性炭脱汞技术

前面提到过活性炭吸附能力强,面对汞这种低浓度物质,活性炭也同样可以很好的吸附,因此活性炭脱汞技术在脱汞方面被得到广泛的应用,其方法主要有以下两种:第一个叫做固定床。这种方法是我们将活性炭固定吸附床安置在相关的设备上,烟气经过活性炭吸附达到脱汞的效果。另一种方法叫做流化床。它采用的是喷射活性炭的方式,来吸附颗粒态的汞,并通过一系列的除尘装置对活性炭进行捕捉,从而脱除汞含量。

3、活性炭改性

那么我们现在已经发现活性炭的吸附优势,我们还需要思考如何来提高活性炭的吸附能力呢?那么我们需要做的是对活性炭进行活化,使其获得更大的载银量,并对其进行一定的处理,使其能够达到吸附再生能力。

如何对活性炭进行活化呢?需要将活性炭融入到相应的液体中进行24小时浸泡,随后进行烘干,然后放进炭化炉中,然后进行加热活化。经过改性提高载银量后,活性炭的比表面积增大,吸附能力也因此得到提升。同时能够实现活性炭的吸附再生能力。汞和银经过活性炭的吸附可以达到分离,使得银本身不会损失掉,而汞得到了有效脱除。

(二)低温等离子体脱附

气体放电会产生低温等离子,它对活性炭进行脱附时不会采用加热和减压的方式,因此减少了损耗,而且这种吸附能力相对速度更快,更加便捷。那么它是如何达到对汞吸附的能力的呢?首先,气体放电会产生低温等离子;其二,受到高能电子的作用,吸附在活性炭上的物质会被脱附;第三,在低温等离子对活性炭起作用时,一种叫做亚稳态分子的物质会加入到脱附的工作中来;第四,在这些吸附过程中引起的一系列化学反应下,活性炭表面会得到改性,从而更容易吸附其他微量颗粒。所以说上面讲到的一系列物质在其相互作用下会引发各种的反应,从而提高活性炭脱附的效率,并且实现了活性炭的再生性能。

随着大气污染的严重化,关于汞排放带来的危害也必将引起社会的关注,燃煤发电厂烟气汞检测及脱汞技术这条研究道路还需要我们的共同探索。

参考文献

[1]杨祥花,段钰锋,杨林军,等.燃煤电厂烟气中的汞浓度测量[J].能源研究与利用,2005,(5).

[2]华晓宇,周劲松,高翔,等.渗铈活性焦汞脱附性能实验研究[J].中国电机工程学报,2011,(29).

[3]李湘,郭海福,闫鹏.热重分析测定脱附活化能分布研究[J].离子交换与吸附,2011,(6).

 
邱秀婷
《江西化工》 2018年第02期
《江西化工》2018年第02期文献

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