含鈰材料煙氣脫汞性能研究進展

呂 強，關 昱，劉銀河

(西安交通大學 能源與動力工程學院，陜西 西安 710049)

0 引 言

汞是一種有毒的重金屬元素，會隨大氣循環和水循環，造成全球性汞污染[1]。據統計，目前每年由于攝入甲基汞而導致的經濟損失約為1 170億美元，誘發心臟病死亡病例約29 000例[2]。根據聯合國環境規劃署的《全球汞評估報告》，全球每年人為汞排放量約為2 220 t，我國是最大的人為汞排放國家[3]。從排放來源看，化石燃料燃燒是最主要的人為汞源之一，其中，煤燃燒造成的汞排放占化石燃料燃燒汞排放的近90%。因此，控制煤燃燒引起的汞污染排放，是全球汞減排的重中之重。

最新發布的《2021年國民經濟和社會發展統計公報》指出，我國能源消費總量為52.4億t(以標準煤計)，其中煤炭占比仍高達56.0%[4]。在各行業中，用于火力發電的煤炭消費量高于其他所有行業[5]。與發達國家相比，我國現行的全國性燃煤鍋爐汞排放標準仍有改進空間[6]。目前，北京等地已頒布了更嚴格的地方性汞排放標準[7]。因而，高效的燃煤煙氣汞污染物脫除方法成為研究熱點。隨著煤燃燒的進行，煤中絕大多數的汞會以氣相單質汞(Hg0)的形式釋放到燃煤煙氣中。隨煙溫逐漸降低，Hg0與氣相或顆粒相煙氣組分之間發生化學反應，導致部分Hg0發生形態轉化，生成氣相氧化態汞(Hg2+)及顆粒相汞(Hgp)，這3種形態的汞將隨煙氣流動進入燃煤鍋爐的尾部煙道區域[8-9]。在3種形態的含汞污染物中，Hg0溶解度較低、穩定性較高，最難脫除，而Hg2+和Hgp可通過濕法脫硫裝置及除塵裝置協同脫除[10]。……