富氧气氛下SO2浓度对改性生物质焦汞脱除的实验研究
摘要：当今世界汞污染问题严重，危害着生态环境与人们的身体健康。活性炭吸附是一种有效脱汞的手段，是目前最具前景的脱汞技术之一。本文大致介绍了汞污染问题的特点与现有一些有效脱汞的手段，总结了一些关于生物质焦脱汞的方法及其效率，包括影响其脱汞性能的条件。在此基础上进一步实验探究SO2对改性生物质焦脱汞的影响。
关键词：富氧燃烧；SO2；生物质焦；汞脱除
1.前言：
当今世界，随着人类社会经济的快速发展，人们对能源的需求与要求越来越高。我国是电力需求大国，在目前的社会发展阶段下，火力发电仍是我国主要的发电方式。而我国是一个多煤少油的国家，煤炭资源是世界上最为丰富的国家之一，因此煤炭在我国能源机构中占有重要的位置，也是火力发电的主要燃料，然而当前煤炭发电产生的燃煤烟气对环境造成了严重的影响，严重威胁着人类赖以生存的生态和环境。SOX、CO2、NOX是燃煤电厂的首要污染物[1]，重金属汞则是继粉尘、SOx、NOx之后的燃煤第四大污染物。汞是一种剧毒非必需元素，广泛存在于各类环境介质和食物链中，其踪迹遍布全球各个角落，其具有的神经剧毒性、大气迁移性、生物累积性和隐蔽潜伏性等特征[2]，对自然环境和人类健康构成了严重危害，已经引起了人们的广泛关注。
汞在燃煤烟气中主要以三种方式存在[3]：元素汞(Hg0)，氧化汞(Hg2 )和颗粒结合汞(HgP)。由于汞的价态不同，其所具备的物理和化学性质也有所不同，因而针对不同价态的汞有不同的去除手段和方法。Hg2 易溶于水且易附着在颗粒物上，故可用常规的污染物控制设备除去；HgP在大气中的停留时间很短，也可用除尘设备收集；然而Hg0易挥发且难溶于水，形态相对比较稳定，因此很难去除[4]。已经研究出了很多技术来去除烟气中的Hg0，目前主要研究思想有2种：（1）采用具有一定氧化作用的吸附剂(如活性炭、飞灰等)将Hg0氧化成Hg2 ，Hg2 吸附在吸收剂上形成HgP，继而被除尘设备捕集；（2）向烟气或脱硫浆液中添加氧化剂(如选择性催化还原(SCR)催化剂、H2O2、HCl等)，促使烟气中的Hg0向Hg2 转化，Hg2 直接溶解于湿法脱硫浆液中从而得以脱除[5]。
活性炭喷射(ACI)法是一种有效脱汞的方法，活性炭不仅能够去除烟气中的汞，还可以吸附NO、SO2、HCl等有害气体，其中吸附的HCl可以将Hg0氧化，因此活性炭可以作为脱除Hg0的吸附剂和催化剂[6]。生物质焦是生物质热解以后得到的固体产物，呈黑色粉末状，它具有复杂的孔隙结构和良好的表面特性，表面总面积高达600m2/g，其发达的孔隙结构使其对气体具有强大的物理吸附功能[7]，研究表明，经改性后的生物质焦可以用来去除烟气中的汞。
本研究是为了探求富氧气氛下SO2浓度对改性生物质焦汞脱除的影响，从而提高对生物质焦脱汞技术的认识
2.国内外研究现状
