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烟气中汞控制———增强吸附去除

烟气汞吸附法。吸附剂技术主要是利用吸附剂将烟气中汞捕集下来，然后利用现有或者新建的除尘设施来捕集已将汞吸附饱和的吸附剂，达到去除汞的目的。不同的除尘装置效果不尽相同，而更重要的是吸附剂的性能。目前吸附方法的研究主要集中在吸附剂的研究上，吸附剂主要包括活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、改性活性污泥、改性膨润土和蛭石、浸渍CuCl2的蒙脱石等。当前对活性炭的研究是最多的，因此许多结论都是基于活性炭基础上的。

目前被认为最接近于应用的技术是烟气中喷入活性炭颗粒脱汞，美国已将该技术用于垃圾焚烧炉汞污染的控制，在中等碳汞比时脱汞率大于90%。但这项技术若应用到烧结烟气和燃煤锅炉烟气还有一些特殊问题需要考虑，如烧结机烟气和燃煤烟气量很大而汞浓度很低、除尘器前活性炭颗粒的停留时间很短、活性炭可吸附其它物质且易被灰污染等，这些因素造成了该法活性炭消耗量很大，运行成本很高。美国能源部（DOE）估算结果表明：要控制90%的汞排放，脱除1磅（相当于0.4536千克）的汞需要25000~70000美元。如此高昂的费用很多国家尤其是发展中国家难以承受，因此找到高效且相对低廉的吸附剂非常有实际应用意义。

此外，吸附剂经化学改性后汞吸附能力增强，最高效率达到95%~98%，但大量吸附剂的改性成本很高，若不能实现再生循环使用，除汞成本将变得更高，其发展前景会受到限制。

脱硫脱硝装置。现有的脱硫和脱硝装置均对烟气中的汞有脱除或改变形态增加脱除的作用，但是，由于它们的捕集能力有限，仅仅依靠现有装置难以达到汞排放控制的目的。

如脱硫装置对烟气中Hg0和Hg2+有良好的捕集能力，但湿法脱硫装置对Hg0捕集能力非常弱，甚至还出现将已经吸收的Hg2+还原为Hg0的情况，通过添加S2-等可以抑制这种转化。直接对烟气进行在线监测显示，湿法烟气脱硫（WFGD）可以脱除烟气中50%~70%的汞，但有时候能观察到元素汞Hg0经过WFGD以后反而增加，是因为燃烧低硫煤时，烟气中S2-不够导致不能以稳定的HgS存在，而以HgSO4存在，那么就可能发生汞的还原。

相对于WFGD，干法脱硫一般配置成套的除尘器。旋转喷雾法(SDA)反应器中脱硫剂、飞灰、反应产物与烟气的良好混合及相对低温的条件能够很好地捕集二价汞，捕集率达到98%，但是这种高捕集率只在美国高氯烟煤的燃烧烟气中观察到过。国内科研人员曾选取某石化热电厂100兆瓦燃煤锅炉的新式整体脱硫工艺（NID）半干法烟气脱硫装置为研究对象，经过取样分析研究，获得了汞排放的浓度数据，得到了NID系统的汞平衡，实验结果表明，NID可以脱除高达86.6%~92.2%的汞，对燃煤电厂汞排放控制效果明显。循环流化床脱硫技术床内三相状态与NID有很大的相似性，推测也可以捕集部分的汞。

脱硝装置去除NOx用的选择性催化还原法（SCRs）能够有效地氧化汞，SCR催化剂可以促进Hg0氧化从而增加WFGD对汞的去除率。例如在德国某电厂SCRs（约380℃）上下游直接监测汞含量发现，Hg0的比例从40%~60%减少到2%~12%，在荷兰装备了SCR的电厂中也发现了相似的结果。这样，在同时装备了SCR和FGD（烟气脱硫）的锅炉烟气中，汞的去除率可高达90%。

其他方法。目前还有许多正在研究的汞污染控制方法，一般基于多污染物联合控制技术、针对Hg0氧化成易于捕集的Hg2+、针对原有技术不足之处做出相应调整增加汞捕集等等。

电催化氧化能脱除多种污染物，试验结果表明，该方法对SO2的脱除率可达到99%，对NOx的脱除率可达到80%，在烟气汞含量为16微克/立方米的条件下，脱除率可达75%~85%。然而该法对Hg0脱除效果不理想，处理后Hg0含量略有增加。

光催化氧化技术，是针对现有WFGD设备中Hg2+的脱除效率较高而Hg0脱除效率低的现象开发的，是将Hg0氧化处理的新技术，处理效果可达到99%。

在烟尘中喷入Na2S能够促进Hg以HgS的形式被捕捉，这个方法能够捕集73%~99%的汞。这个方法通常只在市政垃圾焚烧中使用，很少在燃煤烟气除汞中应用。因为HgS颗粒非常小，难以被除尘装置捕集，也会导致汞的减排量下降。

原标题：钢铁工业大气汞污染控制技术

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