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(1)协同除汞技术
协同除汞就是利用现有烟气处理设备,在对其他污染物进行处理的同时,实现对汞的协同控制。这种方法可以提高污染控制设备的利用率,降低控制成本,主要包括颗粒物控制单元和脱硫脱氮单元。
1)除尘器
静电除尘器(ESP)和布袋除尘器(FF)是电厂广泛使用的除尘设备。随着对颗粒物的控制,他们对烟气中的汞也有一定的去除效果。经过布袋除尘器后能去除约70%的汞,高于电除尘器的脱汞效率。
美国电科院(EPRI)对干式电除器之后增加一个湿式电除尘器(WESP)的工艺进行小型试验后发现,WESP 中的1 个电场就可脱除95%的PM2.5和大约50%的氧化汞。
2)脱硫设备
脱硫设施温度相对较低,有利于Hg0的氧化和Hg2+的吸收,是目前去除汞最有效的净化设备。由于烟气中的Hg2+极易溶于水或者其他吸收液体,因此湿式脱硫系统(WFGD)对汞具有一定的去除效果。美国能源部(DOE)的测试结果显示,用石灰石作吸收剂的脱硫系统对总汞的去除效率为10%~84%,具体效果主要受烟气中Hg2+含量的影响。
在湿法脱硫系统中,洗涤液有时会使氧化态汞通过还原反应还原成元素汞,造成汞的二次污染。目前,针对如何提高烟气中氧化汞的含量,进而提高WFGD 系统的脱汞效率,普遍使用的方法是向烟气或吸收液中添加氧化剂。
3)SCR 脱氮设备
脱硝工艺能够加强汞的氧化而增加将来烟气脱硫对汞的去除率,在该工艺除汞方面具有很大的潜在能力。不过,SCR只能氧化烟气中的汞,而没有直接的吸附去除效果,其协同除汞作用需要与其他烟气处理设备联用,才能发挥作用。
4)现有烟气处理设备联用除汞
单一处理效果不好,采用设备联用的方法在一定程度可以降低工艺的复杂性,提高汞减排的实际效果。就燃煤电厂而言,除尘、脱硫和脱硝控制装置同时运行,其联合脱汞效率可以达到85%~90%。
(2)吸附法
吸附技术利用对汞具有良好吸附性能的物质,以喷射、固定床等形式对烟气中的汞进行吸附处理,增强汞的去除效果。
1)活性炭吸附
活性炭吸附是使用较早,也较成熟的技术,主要有2种利用方式。一种是在除尘装置前喷入活性炭,另一种是采用活性炭吸附床。美国能源部(DOE)的测试结果发现,活性炭吸附作用受到了烟气成分和温度的显著影响。 现在应用较多的是想烟气中喷如粉末状活性炭(PAC),吸附汞后由其下游的除尘器出去。但成本过高。
2)非炭基吸附剂吸附
相比活性炭,其他一些来源广泛、价格低廉的吸附剂备受研究者的关注,包括钙基类(CaCO3、CaO、Ca(OH)2、CaSO4•2H2O 等)、矿物类(沸石、矾土、蛭石、膨润土等)、金属及其氧化物类(贵金属、TiO2、Fe2O3)、生物质类和飞灰等。
(3)多污染物控制技术
美国环保署(EPA)研究的电催化性氧化工艺(ECO)是多污染物控制方法的典型技术之一。该技术虽然存在高能耗的问题,但是由于设计合理,可以单独安装和使用,还能充分回收利用处理过程的副产物,因而能适应情况不同的各种电厂。
与ECO 原理相似的还有等离子强化静电除尘技术。该技术仍处于早期研发阶段,但由于其主要利用湿法静电除尘设施改造运用,因而具有低成本的优势。
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