浅谈燃煤中重金属控制技术
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煤矿废弃物重金属污染与治理煤矿废弃物是煤矿生产过程中产生的废弃材料,包括矸石、煤矸石、尾矿、煤灰等,这些材料中含有大量的重金属元素,如砷、铅、镉、汞等。
这些重金属物质,是一种对生态环境和人类健康具有潜在威胁的污染物。
煤矿废弃物中的重金属污染物质,往往会随着雨水、地下水等因素的作用而逐渐渗入土壤中,对于周边生产、生活区域的稳定化和健康安全构成了极大的威胁。
另外,当这些重金属元素积聚到一定程度时,还可能会导致大面积的土地质量恶化,影响农作物的生产、自然生态系统的平衡、地下水资源的保护等。
因此,治理煤矿废弃物中的重金属污染,是一个亟待解决的重要问题。
一、煤矿废弃物中的重金属污染煤矿废弃物中的重金属污染,主要源于煤炭中含有的重金属元素、煤矸石的采选过程和运输过程中,与外界环境的反应等,这些因素都会导致煤矿废弃物中的重金属元素浓度升高。
以煤矸石为例,煤矸石中的重金属元素浓度往往高于普通土壤,且其中的各种重金属元素之间相互作用,会导致毒性协同增强。
此外,由于采选和运输环节中的震动,还有可能使废弃物内部重金属元素积聚和分布不均。
总的来说,煤矿废弃物中同一重金属元素含量的不同,是由于煤炭种类、产地,采选方式、加工流程、废弃物储存条件、排放口位置、降雨量、温度等因素的综合作用而决定的。
二、煤矿废弃物重金属污染的危害煤矿废弃物中的重金属污染,如果不及时治理,就会产生严重的影响,让废弃物周围的生态环境和人体健康受到威胁。
对于生态环境而言,煤矿废弃物中的重金属污染物质,会通过废弃物周围的土壤、植被等与地下水、地表水等环境因素进行微量的转移和扩散。
如果重金属元素的含量超过了一定的阈值,那么就会造成土壤污染,熔岩样土地被称为"煤",甚至使得生态环境长期受到危害。
重金属污染物质含量达到一定程度后,还会对当地农作物的生产造成很大影响,从而限制粮食产量、影响食品安全,严重时,可能会导致局部生态环境的彻底破坏。
硕士学位论文燃煤电厂重金属排放与控制研究Research on Heavy Metals Transformation and Emission Control in Coal-fired Power Plant史燕红2015年12月国内图书分类号:TK16 学校代码:10079 国际图书分类号:620 密级:公开工学硕士学位论文燃煤电厂重金属排放与控制研究硕士研究生:史燕红导师:王春波教授企业导师:吴华成高级工程师申请学位:工学硕士学科:动力工程及工程热物理专业:热能工程所在学院:能源动力与机械工程学院答辩日期:2016年03月授予学位单位:华北电力大学Classified Index:TK16U.D.C:620Thesis for the Master DegreeResearch on Heavy Metals Transformation andEmission Control in Coal-fired Power PlantCandidate:Shi YanhongSupervisor:Prof. Wang ChunboBusiness Supervisor Wu Huacheng senior engineer School:School of Energy Power and MechanicalEngineeringDate of Defence:March, 2016Degree-Conferring-Institution:North China Electric Power University华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《燃煤电厂重金属排放与控制研究》,是本人在导师指导下,在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。
浅议金属汞在燃煤发电机组的监测与控制技术发布时间:2023-02-21T00:50:56.579Z 来源:《工程建设标准化》2022年19期10月作者:游世海[导读] 煤炭是我国重要的能源产品,其在生产生活中的应用占有特别大的比例。
其中大部分主要用于发电游世海国能织金发电有限公司摘要:煤炭是我国重要的能源产品,其在生产生活中的应用占有特别大的比例。
其中大部分主要用于发电。
从利用率的角度分析,煤炭资源在发电领域的利用率算是最高的。
为我国的经济发展作出了很大的贡献。
但是,在带来很大经济利益的同时也造成了很大的环境危害。
煤炭在燃烧过程中会产生很多有毒有害的物质,而现代机组把脱硫脱硝技术已经非常成熟地运用到生产中,大大改善了煤炭燃烧对环境的污染。
但是燃烧过程中还产生了大量的重金属元素特别是汞,对人类和环境的危害都很大。
越来越引起人们的重视。
本文主要是论述660MW火电机组无烟煤燃烧产生的有害重金属汞的监测方法与控制技术。
关键词:煤炭;发电;重金属;汞;监测。
一、引言贵州地区的煤种主要是无烟煤,无烟煤中含有的重金属主要有Hg、B、Bc、Gc、Co、Cu、Mn、Pb、Ni、Ba、Sr、Cr、As、Sc等;它们在煤中以有机物或化合物的形式存在,其中汞的含量最高,大约为0.308~15.9mg/kg,危害也最大。
从环境污染方面来讲,重金属主要是指汞等燃烧后产生的有毒有害物质。
根据国家2015年最新颁布的《火电厂大气污染排放标准》燃煤锅炉大气污染排放浓度限值规定:汞及其汞的化合物的排放浓度限值为0.03mg/m3。
面对如此严苛的排放标准,发电企业只有在煤的整个利用过程中做好重金属的监测与控制,才能达到国家要求的排放标准。
因此燃煤发电企业研究重金属监测与控制技术有着非常重要的现实意义。
二、燃煤重金属汞污染的途径与危害火电厂重金属污染来源主要是煤的燃烧。
经锅炉高温燃烧后,汞等有害重金属易挥发到烟气中,有一部分在烟气中被灰渣吸附后经电除尘与灰渣一起排出,有的则与烟气一起排到大气中。
浅析如何做好火电厂金属技术监督工作摘要:在火电厂的技术监督体系中金属技术监督是至关重要的环节,这个环节在电力建设、安全生产等事项的技术监督中是十分重要的组成部分。
并且这项技术关乎到企业能否正常的运转。
由于这项监督工作的重要性,所以我们要对其在日常生活中如何执行以及如何落实相关的管理制度重视起来,在本文中我将对于金属技术监督的重要性和做好金属监督及技术管理进阐述。
关键词:火电厂;金属监督;技术管理一、火电厂金属监督工作的重要性(一)在众多的领域例如电力生产、建设,金属技术监督都起着至关重要的作用,这项技术的实施能够保证在电力生产中火力发电机组能够稳定高效的运行。
随着现在科技的迅速发展,火力发电机组的容量逐渐扩大,而且现在的钢材种类十分的多且复杂,这就会使的钢材的质地不一样,焊接工艺不精湛,从而导致在焊接的过程中造成缺陷,那么这就会使在应用过程中容易发生意外,这就凸显出金属技术监督的重要性,火电厂的金属技术监督工作就可以有效地保障在火力发电的过程中安全的进行,提升在生产过程中的安全性,这也会降低工作中的资金消耗,有效的技术监督能够使机器的使用年限得到提升。
(二)在火力发电厂中主要用到的专业有机、炉、电、热,而金属只是作为辅助的专业,但是在生产过程中,一旦金属技术中出现失误,这就会使大约2/3的机组非停。
所以金属技术监督应该得到相关的集团的高度重视,让技术人员对这一领域进行管理,这样才能确保在火力发电的过程中提升安全性。
金属监督涉及的领域十分的宽广,包括:锅炉、汽机、化学等专业,这就更显出金属技术监督在火力发电中的重要性。
(三)在火力发电厂中,大多数的机械都是金属材质,因此企业进行金属技术监督就能够有效的保障这些器械的正常进行,以及企业流程的正常运转。
避免了企业运行中的不必要经济损失。
而且在今年中电站锅炉事故占总事故的百分之六十,所以进行金属技术监督是企业生产中的必要环节。
二、如何做好金属监督工作(一)严格执行金属监督规程、标准与管理制度在火力发电的过程中,企业一定要严格的遵守相关的管理规定,例如:《火力发电厂金属技术监督规程》、《锅炉用材料入厂验收规则》等等,这些规则都会对于工厂的顺利发电工作起到积极的作用。
汞在燃煤电厂中的排放与控制燃煤电厂是目前世界上最主要的电力供应方式之一。
然而,煤炭的燃烧会产生大量的汞排放,对环境和人体健康构成了潜在的威胁。
因此,针对燃煤电厂中的汞排放问题,采取有效的控制措施十分必要。
首先,了解汞在燃煤电厂中的来源以及排放途径是至关重要的。
汞在燃煤过程中主要来自于煤炭中的天然含汞物质。
当煤炭燃烧时,天然含汞的物质会被释放出来,并随烟气一起进入大气中。
汞主要以气态元素形式存在,但在某些特定条件下也可转化为固态或液态形式。
针对燃煤电厂中的汞排放问题,可以采取一系列的控制措施来降低其排放量。
首先,进行煤炭的预处理是十分关键的一步。
通过对煤炭进行洗选、除尘以及预处理,可以有效降低煤炭中汞的含量,从而减少燃烧过程中汞的排放。
其次,采用高效的脱硫技术也是降低汞排放的有效手段。
脱硫过程中,除了可以去除煤炭燃烧排放物中的二氧化硫,还可以同时去除其中的汞。
此外,采用先进的脱氮技术也能有效降低氮氧化物排放,并同时减少与汞的相互作用,从而进一步降低汞排放。
此外,对烟气进行高效的除汞处理也是一种常见的控制方法,可以采用压力吸附、催化氧化等技术进行治理。
除了在源头上进行控制外,对燃煤电厂中的汞排放进行监测和评估也是重要的。
通过持续的汞排放监测,可以了解燃煤电厂的汞排放情况,并及时采取相应的控制措施。
监测可以通过连续监测设备或间歇性采样测试等方式进行。
此外,对汞排放进行评估也是十分必要的,可以通过建立适当的数学模型来预测和评估不同控制措施对汞排放的影响。
然而,仅仅依靠燃煤电厂内部的控制措施是不够的,全面控制汞排放还需要政府、企业与公众的共同努力。
政府应制定相关的环保法规与政策,加强对燃煤电厂的监管,并推动采用更环保的能源替代煤炭。
企业应积极引进先进技术,提升汞排放控制的水平。
公众也应增强环境保护意识,倡导减少煤炭的使用,同时支持政府和企业在控制汞排放方面的努力。
总之,燃煤电厂中的汞排放问题不可忽视,对环境和人类健康具有一定的危害性。
重金属污染控制的技术与策略重金属是指密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、镉、汞等,它们具有非常的毒性和持久性,对环境和人类的健康构成了巨大的威胁。
近年来,由于人们对环境污染的关注度提高,重金属污染问题逐渐引起了广泛的关注。
在这个背景下,重金属污染控制的技术和策略成为了研究的热点。
一、重金属的来源重金属主要来源于人类的生产和生活活动,包括工业废水、废气、固体废物、以及矿区排放等。
其中最严重的污染源包括石油化工、冶金、电镀、电子、造纸等工业。
二、重金属的危害重金属的毒性难以同化,在人体内容易积累,造成神经系统、内分泌系统等多个系统的损害。
例如,铅中毒可以导致智力下降、关节疼痛、肝损害等多种病症,而镉中毒则会导致骨质疏松、肾损害等疾病。
三、重金属的控制技术1.物理方法物理方法是指通过物理手段将废水中的重金属分离、固定或转化成不易挥发和可回收的形式。
常用的物理方法包括蒸馏、离子交换、超滤、沉淀、吸附等。
2.化学方法化学方法就是通过化学反应将重金属污染物分解,通常采用还原、氧化、中和等方法。
其中,还原是一种常用的方法,在还原剂的作用下,重金属将被还原为金属离子,从而达到去除废水中重金属的目的。
3.生物方法生物方法是指通过利用微生物和植物的生物技术将重金属从环境中去除或降解。
这种方法具有操作简便、无二次污染等优点。
其中,菌种的筛选和培养、菌株的适应性等是关键。
四、重金属的控制策略1. 整治源头整治重金属污染的根本是要治理污染源头,限制污染源的产生和排放,建立健全的环保法规和标准,对严重污染企业进行重点监管,大力推广清洁生产技术,促进工业结构调整等。
2.加强监管对于重点企业的排放情况进行实时监测,对生产工艺、废水处理等环节进行严格的监管,对于违法企业进行惩罚性罚款。
3. 提高公众意识加强对于环境保护和生态文明建设的宣传,提高公众的环保意识和追求绿色生活的意识,推广回收再利用、资源循环利用等理念。
综上所述,重金属污染已经成为亟待解决的环境危机之一。
高炉煤气中重金属元素的减排与回收技术研究摘要:高炉煤气中的重金属元素是工业生产中的主要污染源之一。
本研究旨在探讨高炉煤气中重金属元素的减排与回收技术,以减少对环境的污染并实现资源的有效利用。
从煤气成分分析、减排技术和回收技术等方面进行研究,提出了一些有效的解决方案,为实践中的工业应用提供了参考。
1. 引言高炉煤气是炼铁过程中的重要产物,其中含有大量的重金属元素,诸如铅、镉、铬、汞等。
这些重金属元素对环境和人体健康造成严重的危害,因此煤气中重金属元素的减排与回收问题变得日益重要。
本文主要讨论高炉煤气中重金属元素的减排与回收技术研究,以期找到有效的方法减少污染物排放并实现资源的有效利用。
2. 高炉煤气成分分析为了更好地了解高炉煤气中的重金属元素含量和特点,首先进行了煤气成分的分析。
结果显示,高炉煤气中主要的重金属元素为铅、镉、铬和汞,其浓度较高。
这些元素在大气中的存在会导致雾霾和酸雨等问题,对环境造成严重的影响。
因此,减少这些重金属元素的排放是非常重要的。
3. 高炉煤气中重金属元素的减排技术在减少高炉煤气中重金属元素排放方面,可以采取多种技术措施。
其中一种方法是采用洗涤和吸附技术来移除煤气中的重金属元素。
这些技术通过将煤气经过洗涤塔或吸附剂来去除其中的污染物,从而减少其对环境的污染。
另外,也可以采用催化还原技术将煤气中的重金属元素转化为无害物质,从而达到减排的目的。
4. 高炉煤气中重金属元素的回收技术除了减排技术,回收煤气中的重金属元素也是一个重要的课题。
回收煤气中的重金属元素可以降低其对环境的影响,同时实现资源的有效利用。
目前,常用的回收技术包括电解法、膜分离法和吸附法等。
这些技术可以将煤气中的重金属元素与其他杂质分离,并转化为可再利用的材料。
5. 综合应用及展望在实际应用中,通常需要综合利用多种技术来减排和回收高炉煤气中的重金属元素。
同时,在技术研究的基础上,还需要加强政策和法规的制定,以推动绿色炼铁产业的发展。
大气环境下的重金属污染控制技术大气环境污染是当前亟待解决的环境问题之一,而重金属污染是其中一项严重的污染源。
重金属污染对人体健康和生态环境都带来了极大的危害,因此,控制和防治重金属污染成为了全球范围内的紧迫课题之一。
本文将介绍一些重金属污染控制技术,提出了解决该问题的策略。
首先,了解重金属污染的来源和特性是制定有效措施的基础。
重金属污染主要来自于工业废水、燃煤、尾气和废弃物的排放。
这些废物中的重金属含量较高,因此污染问题尤为突出。
不同的重金属元素对环境中的生物和生态系统造成的影响也有所不同。
例如,铅、汞、镉等常见重金属污染物质对人体神经系统和肾脏等器官的损害最为显著。
针对重金属污染问题,采取控制技术是最直接有效的手段之一。
常见的重金属污染控制技术包括物理、化学和生物方法。
物理方法主要通过改变污染物的形态、状态和浓度来降低其对环境的影响。
例如,采用过滤、吸附、沉淀等技术,将重金属污染物质从废水中分离出来。
化学方法则是通过化学反应改变污染物质的结构和性质,使其转化为无害的物质。
比如,利用化学药剂和还原剂来沉淀和封存重金属污染物质。
生物方法则是利用酶、微生物等生物体来降解重金属污染物质,或通过植物吸收和富集重金属离子等方式来清除污染物质。
除了以上的技术手段,还可以采取一些综合控制策略来降低重金属污染。
首先,加强对重金属污染的监测和评估工作,确保及时发现和掌握污染源的情况。
其次,制定和完善相关的法律法规,明确重金属污染的排放标准和限制。
这样可以通过强制性的措施来约束和监督企业的排放行为,减少污染物质的释放。
此外,推动科技创新和研发也是控制重金属污染的重要手段。
例如,研发高效的重金属污染治理技术,提高污染物质的去除效率和降解速度。
重金属污染控制技术的实施还需要政府、企业和社会各界的共同合作。
政府应加强对污染治理工作的领导和组织,建立健全的环境监管体系,加大法律法规的培训宣传力度。
同时,企业要自觉承担社会责任,加大环保投资力度,推动生产工艺的改革和升级,减少污染物的产生。
浅谈燃煤中重金属控制技术发表时间:2018-12-21T09:31:25.423Z 来源:《电力设备》2018年第23期作者:啜广毅1 孙钰2 [导读] 摘要:我国作为一个煤炭大国,煤炭在一次能源结构中占比高,重金属主要存在于煤炭中,因此重金属控制已成为燃煤污染中的一个新领域。
我国在相关标准中对汞等重金属的排放已做了规定。
(1大唐环境产业集团股份有限公司北京 100097;2北京大唐恒通科技有限公司北京 100097) 摘要:我国作为一个煤炭大国,煤炭在一次能源结构中占比高,重金属主要存在于煤炭中,因此重金属控制已成为燃煤污染中的一个新领域。
我国在相关标准中对汞等重金属的排放已做了规定。
本文首先介绍了痕量重金属的理化特性,说明了重金属对人体的危害。
又对我国重金属的排放现状做了简要地介绍。
最后对燃煤重金属控制技术做了重点介绍,得出流化床燃烧技术和添加吸附剂技术在现阶段得到了普遍的应用,这两种技术都具有重金属脱除效果明显。
同时高效电除尘技术、湿法脱硫、织物过滤技术和湿式电除尘技术在炉后脱除重金属方面也有着非常显著的作用。
关键词:燃煤重金属控制技术大气污染 1引言我国作为一个煤炭大国,煤炭在一次能源结构中占比非常高,并且预期在相当长的一段时间内我国一次能源生产和消费仍会以煤炭为主。
煤是一种不清洁燃料,燃煤造成的大气污染是全球共同面临的难题,更是制约我国国民经济和社会可持续发展的一个重要因素。
因此对燃煤造成的大气污染是我国需要重点关注的热点。
痕量重金属主要存在于燃煤中,因此控制痕量重金属排放已成为燃煤污染中一个新兴领域,也越来越受到各界关注。
以往,欧美国家主要关注的是固体废物和垃圾焚烧过程中产生的重金污染,其目的是为了避免焚烧带来更严重的二次污染。
近年来,由于燃煤电厂的大量建设,并且我国的能源还将继续依赖煤电产能,因而继SOx、NOx和CO2等污染物之后,燃煤排放重金属污染问题也被提上了全球污染控制的议事日程。
随着人们环保意识的提高和认识的深入,燃煤电厂重金属控制必然会愈来愈广泛和严格。
我国在2011年就颁布了新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),规定燃煤电厂Hg排放浓度限值为30μg/m3,同年由国务院正式批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,明确提出对重点污染物为铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和类金属砷(As)等重点区域和重点行业制订严厉的整治措施。
因此,研究燃煤过程中重金属的控制技术,对于燃煤电厂重金属减排有着及其重要意义。
2 煤中痕量元素的理化特性[1]汞作为煤中一种痕量元素,燃烧后大部分随烟气排入大气,生态环境中的汞会对环境、人体产生长期危害。
烟气中的汞主要以两种形式存在:单质汞和二价汞的化合物。
汞的毒性以有机化合物的毒性最大,大量的汞通过干沉降或湿沉降变为甲基汞侵入沉降污染水体。
甲基汞能使细胞的通透性发生变化,破坏细胞离子平衡,抑制营养物质进入细胞,导致细胞坏死。
汞能在生物体内富集后循环进入人体,对人类造成危害,并对植物产生毒害,使植物叶片脱落、枯萎。
由于汞在大气中的停留时间很长,毒性也大,因此对于汞的排放控制研究已成为研究热点。
砷在地壳中含量不多,主要以硫化物存在。
砷化合物为原生质毒物,所有可溶性的砷化合物都是有毒的。
砷中毒可以使人体内的酶失去活性,影响细胞正常代谢,导致细胞死亡,引起中毒性神经衰弱症,多发性神经炎,皮肤癌,畸形。
砷污染对生态环境的破坏是不可逆的,即使停止排放后,环境中的砷也不会自行消减。
煤燃烧、垃圾焚烧和金属冶炼等都会产生含砷废气污染环境。
燃煤是大气中砷的主要来源,因此燃煤电厂成为了控制砷排放的重点区域。
硒是谷胱肽氧化酶的活性中心,具有抗脂质过氧化保护生物膜的作用。
研究表明适量的硒具有防癌抗癌,预防和治疗心血管疾病,克山病和大节骨病,防衰老,抗辐射及增强机体免疫力等多种功能。
但高硒又将出现硒中毒,引起脱发,脱指甲,偏瘫等病症,可见硒的摄入量必须控制在一个很窄的范围内,含量过多或过少都能引起疾病和中毒。
铅是两性金属,具有吸收放射线的性能。
铅进入人体后,除部分通过粪便、汗液排泄外,其余在数小时后溶入血液中,阻碍血液的合成,导致人体贫血,出现头痛、眩晕、乏力、困倦、便秘与肢体酸痛等;有的人口中有金属味,动脉硬化、消化道溃疡与眼底出血等症状也与铅中毒有关。
小孩铅中毒则出现发育迟缓、食欲不振、失眠,伴有多动、听觉障碍、注意不集中、智力低下等现象。
3我国燃煤电厂烟气重金属排放现状[2] 一些学者对我国部分燃煤电厂烟气重金属元素进行了现场采样分析,但所测重金属元素种类大都较少,并且就全国各省市电厂来说,进行的重金属测试远远不够,表1整理了部分研究者在某些省市实测的的燃煤电厂汞排放数据。
表1 我国部分燃煤电厂汞排放实测数据目前我国对燃煤电厂汞排放的研究结果显示我国多数燃煤电厂烟气汞排放浓度低于《火电厂大气污染物排放标准》GBl3223—2011汞及其化合物标准限值0.03mg/m3(30μg/m3)。
我国学者在研究燃煤电厂汞排放特征的同时,还研究了电厂污控设施对汞的脱除效果。
研究表明,燃煤电厂污控设施中除尘装置、脱硫装置、脱硝装置的运行均对烟气中汞的去除有一定的作用。
4 燃煤重金属控制技术[3-4]4.1燃烧前预处理燃烧前预处理主要指煤炭加工技术,包括选煤、动力配煤、型煤、水煤浆、化学脱硫等,这些技术一般通过提高煤燃烧效率,减少烟气的排放量来达到降低重金属污染的目的。
(4.1.1)物理清洗技术这是一种建立在煤粉中有机物与无机物的密度不同及它们的有机亲和力不同的基础上的技术。
一般来说,重金属元素主要存在于无机物中,当在煤粉浆液中加入有机浮选剂进行浮选时,大部分有机物能够成为浮选物,而无机矿物质就成为了浮选矿渣,这样,重金属元素将会富集在浮选废渣中,从而起到除去煤中重金属的目的。
(4.1.2)化学清洗技术煤中重金属元素有一部分存在于硫化物、硫酸盐中。
如果采用一定的化学方法脱去原煤中的硫酸盐与硫化物,也就相应除去了存在于其中的重金属元素。
化学方法既可以减少煤灰中的重金属,又可减少SO2对大气的污染,但这种方法的效果与重金属元素在煤中的存在形式有关。
4.2燃烧中控制目前,燃烧中控制重金属排放的技术主要有以下几种:(4.2.1)流化床燃烧技术流化床燃烧技术(FBC)具有高效燃烧、低污染、综合利用率较高的优点,近年来发展迅速。
有研究指出,它可以减少燃煤重金属如汞的排放。
众多实验结果表明,燃烧后烟气中汞浓度低于国家标准,并且灰渣中的重金属不会对水体造成污染。
虽然流化床燃烧技术研究起步比较晚,但是由于其具有卓越的脱除效果,现在已被普遍使用。
(4.2.2)吸附剂吸附技术在煤燃烧过程中添加固体吸附剂来捕获重金属被广泛认为是一项极有前景的技术。
在金属蒸汽还未结核前,使有毒重金属与活化了的吸附剂进行吸附和化学反应,从而达到捕获或固化重金属元素的目的。
目前被广泛使用的吸附剂主要有:飞灰吸附剂、活性炭吸附剂、钙基吸附剂、矿物吸附剂。
其中钙基吸附剂对重金属硒和砷的脱除效果比较好,矿物吸附剂对铅和镍具有较强的吸附作用。
(4.2.3)残渣处理方法残渣处理法是在多床炉中完成对含重金属残余物进行热处理的方法,可以从残余物中还原出金属,并可对排出的废气和生成的混合物分别处理。
在国外,常将处理过的燃煤残渣用作建筑材料。
4.3燃烧后控制(4.3.1)高效电除尘技术高效电除尘器脱除亚微米颗粒,使之与重金属一起减少。
因为重金属元素大多是富集在烟气中的颗粒上,实验表明95%以上的重金属元素可以被除掉,但对小于5μm颗粒的捕集效率较低,所以,微粒上重金属的脱除效率要比实际除尘效率低。
若在烟气中加入少量的NH3、SO3就可大大提高除尘器脱除小颗粒的效率。
因为添加这些化学物质后可是灰的粘性增加,从而改变了灰粒的特性,提高除尘效率。
(4.3.2)湿法烟气脱硫技术湿式FGD能有效地控制易挥发性痕量重金属元素(但对As、Hg、Se效果不大)。
但由于痕量重金属元素也富集于废渣和废水系统中,仍存在固态和废渣的污染,故需要综合性控制。
(4.3.3)织物(布袋)过滤技术布袋过滤器常用于含重金属成分的飞灰的分离,当颗粒物粒径在0.1~10μm范围时,过滤效率可达99%。
此技术的缺点是更换布袋需时长,费用高。
(4.3.4)湿式电除尘技术湿式电除尘(简称WESP)技术是一种能深度脱除复杂污染物的技术。
它能去除微细的水雾、烟尘以及硫酸根、重金属等污染物,能对脱硫后的污染物综合治理。
WESP可以较好的脱除细微粒子,而重金属多富集在亚微米级颗粒物上,所以WESP高效脱除PM10、PM2.5的同时也能高效脱除重金属。
WESP作为电厂烟气净化的最后一个设备,对减少重金属排放具有及其重要的意义。
(4.3.5)其他技术a微生物技术:国外在利用微生物处理重金属研究方面起步比较早,在利用细菌、藻类和酵母等减轻重金属污染方面已有大量报道,相信随着这方面理论技术的不断发展,未来将微生物处理重金属技术引入燃煤电站重金属污染与控制领域具有很大的可行性和广阔的前景。
b光化学技术:光化学法作为一种高效节能的现代污染防治处理技术,近年来发展迅速。
但这种方法目前主要集中在有机物的形态转变上,对无机物尤其是重金属的研究还不够。
由于燃煤产物成份复杂,相互作用机理尚在探索,所以直接或间接地将在有机物治理上取得的成果转移到燃煤中重金属抑制方面会遇到很大困难。
c热等离子体处理技术:热等离子技术用于处理含有毒挥发成分的燃煤烟气时具有独特优势。
但此项技术以电力作为能源,经济成本高,同时需要更多的过程控制参数,在过程控制中要求自动化程度高。
因此这种设备的工业化仍然缺乏—个坚实的工程基础。
综上所述,流化床燃烧技术和在煤燃烧过程中添加吸附剂技术在现阶段得到了普遍的应用,这两种技术都具有重金属脱除效果明显、经济性高等特点。
并且在吸附剂技术中,有的吸附剂还可以同时减少SO2的排放。
高效电除尘技术、湿法脱硫、织物过滤技术和湿式电除尘技术在炉后脱除重金属方面也有着非常显著的作用。
因此采用燃烧中和燃烧后处理重金属技术相结合的方法比较适合我国技术水平和经济状况,是我国燃煤电厂重金属污染控制研究的主要方向。
5 结语燃煤中重金属的控制研究是现今全球最重要的大气环保课题之一。
本文介绍的众多重金属脱除技术无论在理论上还是实用上都已经达到了一个新的高度和深度。
但是,目前研究主要集中在局部技术,大多停留在传统的研究方法上或者是基本方法的延伸、深入方面上,缺乏基础理论和跨学科方面的突破性技术成果,也缺乏将多种技术结合协同脱除的技术研究。
只有解决了这些问题才能会大大减少二次污染和交叉污染。
因此,燃煤中重金属的控制仍然是今后电力环保行业研究的一个重要课题。