含溴除汞促进剂在烟气除汞过程中的归趋及其次生污染控制研究

Bromide mercury removal promoter played an very important role in mercury removal from coal-fired flue gas. However, the studies on the efficiency, fate and secondary pollution of bromide mercury removal promoter in mercury removal processing were not reported. It limited the assessment of mercury removal techniques and their development. This work will study the mercury removal efficiency, fate and secondary pollution of bromide mercury removal promoter and their influence factors in different mercury removal technique.This study will reveal the mechanism of the produce of organic bromide pollutants and establish the relationship between the used amount of bromide mercury removal promoter and mercury removal efficiency or organic bromide pollutants, respectively. Meanwhile, this research will explore the method by using sulfur bromide to inhibit the produce of organic bromide pollutants and the multifunctional catalyst which could simultaneously remove elemental mercury and organic bromide polltants. The results of this research will provide theoretical basis and scientific guidance for the assessment and selection of the main mercury removal techniques and the control of elemental mercury and organic bromide pollutants.

含溴除汞促进剂在燃煤烟气除汞过程中起着非常重要的作用。然而，关于它在除汞过程中的效率、归趋和潜在的次生污染方面的研究现在尚未见报道，严重制约了对烟气除汞技术的风险评估及其推广应用。本课题拟针对上述问题展开研究，通过改变含溴除汞促进剂的种类和浓度、燃煤组分、烟气参数等工艺条件，考察几种主要烟气除汞技术中零价汞的去除效率和次级溴代有机污染物的生成，旨在研究含溴除汞促进剂在几种主要除汞技术中的效率，揭示潜在次级溴代有机污染物的生成机制和影响因素，分别建立含溴除汞促进剂的使用量与除汞效率、次级溴代有机污染物生成总量之间的响应关系，探索利用溴硫化物抑制次级溴代有机污染物生成的方法，研发同步去除烟气中的零价汞和次级溴代有机污染物的多功能复合催化剂。本研究评估含溴除汞促进剂在烟气除汞技术的作用和风险、优选和推广最佳的烟气除汞技术、实现零价汞和次级溴代有机物同步去除等方面提供理论依据和科学指导。

含溴除汞促进剂在燃煤烟气除汞过程中起着非常重要的作用。然而，它的使用在除汞过程中有可能导致次生污染的生成。本课题针对这一问题展开研究，考察几种主要烟气除汞技术中零价汞的去除效率和次级溴代有机污染物的生成，旨在研究含溴除汞促进剂在几种主要除汞技术中的效率，揭示潜在次级溴代有机污染物的生成机制和影响因素，分别建立含溴除汞促进剂的使用量与除汞效率、次级溴代有机污染物生成总量之间的响应关系，探索利用溴硫化物抑制次级溴代有机污染物生成的方法，研发同步去除烟气中的零价汞和次级溴代有机污染物的多功能复合催化剂。. 以燃煤烟气中的卤素氧化剂氯和溴为主要研究对象，研究了PAHs的卤化反应机制，飞灰及其主要成分对PAHs卤化反应效率的影响规律。结果表明，HBr在气相中能与萘发生溴化反应，但溴化效率不高。气相中Cl2、Br2与萘较易发生取代反应，生成氯代萘、溴代萘。烟气中的飞灰组分对萘的卤化反应效率具有重要的影响，其中Al2O3对烟气中萘的卤化反应具有明显的促进作用。在燃煤烟气中添加S2Br2和Br2除汞氧化促进剂时，会对烟气中PAHs等有机污染的排放产生影响。烟气中的溴可与PAHs发生了溴化反应，生成了溴代多环芳烃类物质。而硫卤化物虽然也可能与PAHs发生卤代反应，但其反应效率远低于单质溴。烟气中的HCl在SCR催化剂的作用下可与烟气中萘发生卤化反应生成氯代萘。由于燃煤中卤素Br的影响程度要高于Cl的作用，当烟气中HCl气体换成HBr后，萘的卤化反应效率得到了较大提升。而商用SCR催化剂经过锰掺杂改性后，可以显著提高其对PAHs的去除效率。. 本课题通过研究探明了溴化物在除汞过程中可能导致的次生污染，同时也发现利用改性商用SCR催化剂可以对烟气中的PAHs和卤代PAHs进行协同去除。研究为如何降低溴化物除汞过程中可能导致的次生污染提供了理论依据。