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本文对相关研究背景进行了综述。为研究飞灰特性对烟气汞的作用,本文对华东地区某电厂1#机组的烟气汞排放特性进行测试,并对1#机组的飞灰特性进行了分析,结果表明: ESP在捕捉飞灰的同时能够脱除27.9%和17.7%的烟气汞,这些汞主要被飞灰所吸附。对不同粒径的飞灰未燃尽碳含量及汞含量进行分析,发现飞灰碳含量与汞含量没有必然联系。研究发现粒径较小(25μm60μm)的飞灰汞含量较多,达到260μg/kg以上,而粒径较大(60μm100μm)的飞灰汞含量在90μg/kg左右。本文认为较小粒径的飞灰,在静电除尘器中停留时间相对较长,有更多的反应时间促进烟气中的零价汞向二价转变,从而进一步吸附烟气汞。为研究飞灰对烟气汞作用因素的影响,在自行开发的实验室规模的烟气汞吸附剂评价系统上,对华东地区三个不同电厂飞灰(分别简称为A电厂、B电厂和C电厂)进行实验,结果表明:飞灰不仅对汞有一定吸附能力,同样也具有一定的氧化能力,随着反应的推移,飞灰样品逐渐达到饱和,但是始终有氧化反应在发生;反应最初飞灰对烟气汞的吸附效率大约在20%左右,且不到半个小时就达到饱和;C电厂的飞灰对汞氧化能力最强,能使其20%的元素汞转化为氧化汞,而A电厂和B电厂的平均氧化能力分别为12%和8%左右;研究发现飞灰的比表面积和烧失量对模拟烟气汞的吸附和氧化具有一定的积极影响。为进一步找出飞灰中影响烟气汞形态分布的关键成分,采用浮选和磁选的手段,对三个电厂飞灰中的未燃尽碳和磁珠进行了提取,并进行了实验研究,结果发现飞灰中的未燃尽碳对烟气汞的吸附能力优于飞灰,其氧化能力较弱;商业活性炭吸附能力远大于未燃尽碳,其吸附以物理吸附为主,而对烟气汞形态分布的影响几乎为零。磁珠烟气汞的吸附能力较差,但对烟气汞氧化能力较强,其反应刚开始和两小时后对烟气汞的氧化比例,A电厂为30%和15%,B电厂为20%和10%,C电厂为45%和25%。采用化学试剂SiO2、Al2O3、CaO、MgO、α-Fe2O3和γ-Fe2O3分别研究具体成分对烟气汞形态分布影响,实验结果表明,SiO2、Al2O3、CaO、MgO对烟气汞形态分布影响很小,可以忽略不计。γ-Fe2O3对烟气汞的形态影响远远超过α-Fe2O3,其反应刚开始和两小时后对烟气汞的氧化比例分别为70%和45%,而α-Fe2O3对烟气汞的氧化是先从20%增大到40%,而后逐渐降低。结合XRD分析结果表明,A电厂和B电厂磁珠中氧化铁的主要形式是α-Fe2O3,C电厂为γ-Fe2O3。可见γ-Fe2O3是影响飞灰氧化烟气汞的重要成分。在不同烟气组分条件下对C电厂磁珠的汞氧化能力进行了实验,结果表明:烟气成分中,HCl对烟气汞形态分布影响最大,在有HCl存在的时候,O2能提高飞灰对烟气汞的氧化;在没有HCl存在时,NO和SO2对烟气汞形态分布影响较小,没有明显的促进或抑制作用;在HCl存在时,SO2对飞灰的吸附和氧化有着一定的抑制作用,在飞灰表面与汞存在竞争反应。