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由图1可知汞在底渣、电除尘器底灰(简称ESP底灰,下同)、脱硫石膏(含脱硫废水)及烟气中的分布情况。底渣中的汞很少,不到0.1%,几乎可以忽略不计;汞在ESP底灰中分布较多,达到42.9%;其次是分布在烟气、石膏浆液(含废水)中。另根据检测,烟气排放中汞的主要形态为Hg0,占到了39.1%,而恰恰最难脱除的汞形态就是Hg0。据理论和实测研究,湿法脱硫可脱除大量Hg2+,因此针对脱硫系统中的石膏浆液和脱硫废水进行了检测分析。由检验结果可知,石膏浆液中的汞主要以Hg2+的形式存在;Hg2+主要以HgSO4的形式存在,还有少量以HgCl2的形式存在,其总汞含量285.6μg/L,而脱硫废水中的总汞含量仅为20.6μg/L,仅为脱硫系统中汞脱除总量的6.7%。
2.3相关脱汞技术分析
根据现有的研究,针对燃煤电厂烟气脱汞的技术可知,现有的脱汞技术可分为炉前和炉后。炉前主要是指采用洗煤等洁净煤技术,使燃煤进入锅炉燃烧之前先脱除大部分的汞,如采用泡沫浮选方法进行洗煤,使煤的汞含量可减少30%以上,进而采用温和热解法,使汞受热蒸发,进一步减少煤中的汞含量,脱除效率可达80%以上。借助这2种洁净煤技术可使煤在进入锅炉燃烧前减少汞含量85%。但国内入炉前的洗煤率非常低,而发达国家则有40%以上的洗煤率。
脱硫装置(FGD)和湿式电除尘器(WESP)对汞的脱除能力较强,尤其是对Hg2+的脱除效率达到89.66%,这2个设备对Hg2+的脱除能力在之前多个研究文献[4-6,12]中均有提及。但FGD和WESP对Hg0几乎没有脱除能力,在上表可以看到经过这2个设备后Hg0含量有所增加,这在以往研究中未见相关内容。根据前文对FGD系统中循环浆液和废水的汞含量检测结果可知,循环浆液中含有大部分的Hg2+,于是可猜测烟气经过FGD后,携带了大量含有Hg2+的浆液雾滴进入WESP,可能在电场环境中Hg2+发生了还原反应,进而生成Hg0,但该结论仍需进一步实验进行验证。
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