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图 4 CPM 水溶性离子分布
WESP对气态的NH3没有去除作用,因此WESP出口 CPM中NH4+质量浓度与WFGD 出口的相近。图4观察到CPM无机阴离子的质量浓度比阳离子高出很多,测量WFGD 入口、出口、WESP 出口CPM无机溶液pH,分别为 4.40、3.96、3.57,推断出 CPM凝结过程以形成酸雾为主。
烟气经过WESP处理后, SO42-、NO3-浓度有所增加。这一现象归因于烟气中SO2 和NO被电晕放电时产生的活性物质(如O)氧化成 SO3和 NO2,与前人的发现一致 ,其反应见式(1)和(2)。SO3、NO2在非凝结气体(如N2)存在的条件下,易发生凝结形成酸雾。WESP 氧化后的SO3、NO2进入采样装置中的冷凝管,冷凝形成了H2SO4和HNO3,增加了 SO42-、NO3-浓度,导致 CPM 无机的液体pH下降,其反应如式(3)~(5)所示:
从图 5~7 可知, CPM无机水溶性离子中SO42-质量浓度比重始终占据主导地位,且其占比在 WFGD 入口、出口和WESP出口逐渐加大,从52.82%增加到 81.67%,可见硫氧化物对CPM 的贡献较大。 另外,CPM 无机的pH分布见图 8.
图 5 WFGD 入口 CPM 水溶性离子分布
图 6 WFGD 出口 CPM 水溶性离子分布
图 7 WESP 出口 CPM 水溶性离子分布
图 8 CPM 无机的 pH 分布
3 结论
(1) 在装有超低排设施的燃煤电厂, WFGD和WESP装置对CPM有较好地去除作用,但CPM依旧占据主导,分别为FPM的 2.17、3.59、2.60 倍。
(2)在WFGD和WESP装置中,CPM有机去除率比CPM无机高,使得烟气中CPM 化学组分发生了变化,而在WESP出口处CPM有机在排放量上与CPM无机几乎相等。
(3) CPM 中的 K+、Ca2+、Na+、Mg2+等离子,能被 WFGD和WESP设施很好的去除;逃逸的 NH3在WFGD中有较好的脱除效果,导致其对CPM贡献较少;在 WFGD、WESP系统中,SO42-质量浓度比重一直占据主导作用,硫氧化物对CPM 贡献较大。
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