燃煤电厂烟气汞污染控制技术研究进展

(10)氧化剂注入

通常在烟气中加入硫化钠，氯氧化剂，过氧化物或是臭氧进行氧化。向烟气中(除尘器前)喷入Na2S，会与烟气中气态汞发生化学反应，生成固态产物，这些固态产物比较容易被电除尘器、布袋除尘器等传统的除尘设备去除，生成的Hg2+也可以被湿式烟气脱硫系统去除。臭氧作为氧化剂的已经有应用，而过氧化氢和氯氧化剂作为氧化剂的研究已经开展。从理论上臭氧脱汞能达到很高的汞去除率，但燃煤电厂烟气汞质量浓度很低，在10～30μg/m3，并且烟气量很大，气流速度快，因而需要消耗大量的臭氧，实际应用成本很高，而且直接排放臭氧易污染空气，造成二次污染。在系统中加入了氯氧化剂，阻止了氧化态汞重新还原成单质汞，国外电厂测试结果表明发现脱汞效率平均保持在77%[21]。

科学家们还在研究其他氧化剂。例如，美国Argonne国家实验室[22]采用新型氧化剂NOxSORB(氯酸HClO3和氯酸钠NaClO3的混合物)，将其喷入到149ºC的烟气中，100%的气态Hg0被氧化为Hg2+，最终经过湿法脱硫系统被捕捉。这种氧化剂在脱除汞的同时也可以减少80%NO的排放量。美国Radian实验室使用含铁类物质和含钯类物质作氧化剂，149℃时烟气中的气态Hg0几乎全部转化为Hg2+。

(11)新型燃煤汞排放控制技术

浙江大学热能工程研究所在现有研究成果的基础上，提出了一种以半干法为基础的新型燃煤锅炉汞排放控制方法。该法利用喷入添加剂，对锅炉尾部烟气中气态汞的形态进行控制，使汞的形态分布处于合理比例;利用喷水降温，提高吸附剂对气相单质汞的吸附效率，同时利用液粒吸收气态二价氧化汞，达到将对两种气态汞同时转化为颗粒态汞，以利于除尘装置对3种汞形态的同时脱除。

1.4其他方法

(1)煤热处理

由于汞具有高挥发性，在煤热处理的过程中，汞会受热挥发出来。对热处理脱汞技术研究表明[23]，在400℃下可以达到最高80%的脱汞率。然而，在400℃下也发生了煤的热分解，导致挥发性物质的减少，煤的发热量也有很大的降低。热处理脱汞技术还处于实验室阶段，有待进一步研究。

(2)高分子壳聚糖吸附

壳聚糖(Chitosan，CS)又称脱乙酰几丁质、聚氨基葡萄糖、可溶性甲壳素，是一种储量极为丰富的天然碱性高分子多糖。高鹏[24]研究发现壳聚糖除汞效率很高，在80℃吸附效率达96.43%，同时对SOX和NOX有一定的脱除效果，壳聚糖吸附剂脱除汞的反应是化学反应占主导。它可以高效的脱除Hg2+和Hg单质，理论上最佳吸附反应温度为80～120℃。

(3)贵金属网脱汞

有人提出利用金等贵金属网脱汞的方法，并且吸取几种方法优点，设计出对各种形态的汞均有较好作用的综合脱汞法。同时，利用贵金属吸附烟气中的汞之后，还可以从贵金属中析出汞，再生的汞可以进一步用于工业生产。美国ADATechnologies用贵金属(如金)作为吸附剂，吸附后把汞从吸附剂表面脱附，吸附剂得以再生利用，脱附后的汞可作为有用的副产品。

2燃煤电厂烟气汞污染控制技术比较

如表1所示，当今世界上燃煤电厂汞污染控制技术主要在两个方向上发展，一是利用现有或者改进现有大气污染控制技术和装置对烟气汞进行脱除，另一个就是利用新型汞污染控制技术对烟气汞污染进行专门治理。我国目前还没有专门的脱除烟气中汞的工业性装置，主要还是利用现有大气污染控制装置对烟气汞进行协同控制。笔者认为，我国在目前技术经济水平下利用现有大气污染控制装置协同控制烟气汞污染不失为一种既经济又有效的技术手段。改进现有大气污染控制装置将会较大幅度提高烟气脱汞的效率，同时成本增加不会太多，比较符合我国的国情，因此可作为我国未来10~20年我国燃煤电厂烟气汞控制的一个重要的发展方向。但是就长远发展来看，低成本、低能耗、高效、无二次污染或者低二次污染的脱汞技术和设备具有广阔的发展和应用前景，尤其是开发廉价高效的吸附剂和氧化剂具有很大的应用潜力。此外，洗煤、煤热处理等洁净煤技术和循环流化床燃烧、低氮燃烧等现有煤炭燃烧前和燃烧中的汞污染控制技术也有一定的发展空间，值得进一步研究。

注：“—”表示该方法不能直接脱除烟气中的汞。