Hg-CEMS烟气预处理关键问题研究与进展

作者：段钰锋; 李海洋; 汤红健; 黄天放; 金启航; 李天硕; 孙利娜; 尚瑜; 李晨池; 周玉星; 刘晓硕; 左言骏; 童姜毅; 金睿

来源：煤炭学报, 2023, 1-15.

• Hg-CEMS
• 预处理装置
• 稀释采样
• Hg~(0)/Hg~(2+)分离转化
• Hg~(2+)标气

鉴于汞在化石燃烧和矿物资源中的天然禀赋以及能源与资源利用过程中汞污染物的排放与监管，研发我国自主知识产权的汞连续在线监测系统(Hg-CEMS)成为汞排放浓度监测的国家重大需求。烟气预处理技术是Hg-CEMS系统中最关键的组成部分，也是限制我国Hg-CEMS技术发展与应用的核心技术。本文对Hg-CEMS烟气预处理技术中的四个关键模块，稀释采样模块、Hg0/Hg2+分离模块、Hg2+还原模块、Hg2+标气发生模块的研究进展进行全面综述。首先，介绍稀释采样技术的原理与应用，阐述音速小孔和热稀释引射器的结构和设计要点，论述数值模拟与优化设计相结合的方法。其次，针对Hg0/Hg2+分离技术，综述湿法吸收、物理吸附和化学吸附的研究新进展，讨论选择性吸附剂KCl和CaO的理论和实验研究结果。第三，针对Hg2+还原技术，概述湿化学还原、低温还原和高温分解还原的技术，论证低温还原技术中固态还原剂的活性成分、反应温度以及烟气成分对氧化态汞还原的影响，探讨高温分解还原技术中填充材料、酸性气体组分以及除酸技术对Hg2+还原和Hg0再氧化的新研究进展。最后，针对Hg2+标气发生技术面临的技术难点，提出固态标气发生新技术理念并指出其工业应用的可行性。结合当前Hg-CEMS技术的研究发展和应用现状，提出上述四个关键模块的研究思路、解决方案与应用前景。

• 单位
  东南大学