3。1 FeTiMn 尖晶石的表征 11

3。2 不同催化剂催化氧化 Hg0 活性对比 11

3。3 零价汞去除方式探究 12

3。4 Hg0 在 FeTiMn 尖晶石界面氧化的微观反应机制 13

3。5 FeTiMn 尖晶石在不同模拟烟气组成下脱汞性能的探究 17

3。6 FeTiMn 尖晶石协同脱硝除汞活性评价 18

结 论 19

致 谢 20

参 考 文 献 21

第 II 页 本科毕业设计说明书

1      绪论

1。1 汞污染概述

1。1。1 汞的危害与来源

汞是易挥发的重金属元素，具有剧毒性和生物累积性，并且在大气中停留时间很长。汞 及其化合物在生物体内积累，很容易被皮肤、呼吸道和消化道等途径吸收。汞会破坏人体中 枢神经系统，对口、粘膜和牙齿都有不同程度的影响。如果燃煤烟气中汞的排放得不到及时 有效控制，会对人体健康和环境造成极大的危害[1]。2005 年 3 月 15 日，美国环保署颁布了《汞

排放控制标准》（CAMR），限制了燃煤电厂的汞排放，目标是在 2018 年汞排放量需比 1999 减少 70%[2]。我国新实施的《火电厂大气污染排放标准》（GB 13223-2011）规定，火电厂的 汞排放限值为 0。03 mg/m3。

大气中的汞存在两种不同类型的来源：自然源和人为源，并且人为源为其主要来源。大 气中汞的人为源又分为一次人为排放源和二次人为排放源。一次排放汞是指源头直接排入大 气的汞，主要包括化石燃料的燃烧，废物的焚烧，汞及其他金属的冶炼等汞工程的释放；二 次排放汞主要是人类对金属汞及其产品的利用过程排放的汞[3]。据统计，2005 年全球人为汞 排放 1930 t，其中化石燃料燃烧的排放量占 45%，废物焚烧的排放量占 8%，金属冶炼占 10%， 冶金占 18%[4]。可见，燃煤是汞的主要来源。因此，如何有效控制燃煤汞排放是解决我国汞 污染问题的关键。

1。1。2  燃煤汞控制技术

燃煤烟气中汞脱除的有效性取决于汞的分布形态，在燃煤烟气中，汞存在三种基本形态： 零价汞（Hg0）、氧化态汞（Hg2+）和颗粒态汞（HgP）[5]。通常情况下，HgP 可以在静电除尘 器或袋式除尘器内与飞灰一起被捕获而除去；Hg2+易溶于水，可以通过湿式烟气脱硫设施

（FGD）去除。

由于 Hg0 的高挥发性以及非水溶性，在大气中的停留时间在半年以上，所以它极易在大 气中远距离输送，从而形成广泛的汞污染。故 Hg0 是汞最难控制的形态，控制燃煤烟气汞排 放的关键就是降低 Hg0 浓度。燃煤电厂烟气污染控制工艺流程见图 1。1，目前研究较多的脱汞 技术有：吸附剂吸附法和催化氧化法。

1。1。2。1 吸附剂吸附法

吸附法是利用多孔性固态物质对 Hg0 的吸附作用来控制燃煤烟气汞污染，包括物理吸附 和化学吸附，并且两种吸附可同时进行。很多吸附剂都可以不同程度地吸附燃煤烟气中的汞，

并且吸附剂经过一些化学改性和催化处理后，可以显著改善其对汞的吸附性能。常用于燃煤 烟气汞脱除的吸附剂有：活性炭吸附剂、飞灰吸附剂和金属吸附剂[6]。

活性炭吸附剂因其比表面积大、吸附能力强等特点而在除汞方面有着很高的效率。但活 性炭粉末通常在除尘器前直接喷入烟气中，吸附汞后的活性炭与飞灰一起被下游的除尘器捕 集而除去，不能脱附再生。另外燃煤烟气中汞浓度较低，活性炭易吸附烟气中的其他物质， 因此活性炭消耗量大，注入技术费用昂贵，经济可行性不高[7]。