富氯脱硫废水烟道喷射促进元素汞形态转化的机理研究

针对汞脱除效率低与煤中氯元素含量低之间存在正相关以及湿法脱硫废水中富集氯离子、化学处理成本高的现象，本项目提出利用中和后的湿法脱硫废水在烟道内喷射实现汞深度固定的新方法，通过营造富氯气氛，促进烟气中元素汞的氧化，同时钙基脱硫产物及烟气中飞灰通过团聚、吸附实现烟气和脱硫废水中汞的深度固定。拟研究脱硫废水中氯化物在气固间的析出、迁移规律，考察不同氯化物浓度、温度条件下汞的动力学转化规律，揭示烟气中氯化物促进汞氧化的气相、气固两相反应机理，阐明汞在烟气、钙基脱硫产物及飞灰颗粒间的迁移规律。通过本项目研究，将阐明湿法脱硫废水干燥特性、各组分迁移规律，揭示煤中氯元素在湿法脱硫工艺中的富集、再循环利用特性，丰富氯化物氧化汞的作用理论，解决燃用低氯煤时汞吸附效率低的难题，同时提供一种脱硫废水再利用新方法，对于汞的高效脱除、湿法烟气脱硫工艺的节能优化以及避免湿法脱硫工艺中汞的二次污染均具有重要意义。

针对燃煤烟气中二价汞的含量与煤中氯元素之间存在着正相关以及湿法脱硫废水中存在氯离子的富集现象、化学处理成本高的问题，本项目提出利用低温烟气对湿法脱硫废水实施干燥处理，干燥过程中析出的氯盐在SCR反应区域营造富氯气氛、促进烟气中元素汞的催化氧化，进而利用现有环保设备实现汞的达标排放。主要研究了脱硫废水的低温干燥特性、在煤中添加氯盐后煤在热解过程中的汞析出规律、在燃煤烟气气氛下氯盐对汞的催化氧化规律及机理以及粉煤灰中注入氯盐后对汞的吸附性能。研究结果表明，脱硫废水可以利用低温烟气实现快速干燥，并析出氯盐。同时研究表明，脱硫废水中富集的氯盐（CaCl2、MgCl2）在加入煤中，在煤热解过程中二价汞的比例大幅增加。在SCR烟气反应条件下，氯盐对汞的氧化效率达80%以上。该研究为现有燃煤电厂提供了一种基于喷雾干燥的脱硫废水低成本处理新方法，同时提供了一种脱硫废水资源化利用-协同脱汞的新方法，对于现有燃煤电厂湿法烟气脱硫工艺的节能优化以及汞的协同脱除具有重要意义。