燃煤加氯影响烟气中汞形态转化规律及汞-氯反应机理的研究

• 作者: 傅静雯 仲兆平 许月阳 薛建明 朱法华 黄佳伟 徐元强 林正根
• 来源期刊: 电力科技与环保
• 学科: 地球科学
• 关键词: 脱汞 氯添加 汞形态 量子化学 反应机理
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 热能工程|Thermal energy engineering
• 页码范围: 27-35
• 页数: 9页
• 分类号: X131.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19944/j.eptep.1674-8069.2022.01.004

摘要

为了解决燃煤加氯后汞形态转化规律不明的问题,采用了理论与实验研究相结合的方式进行研究.首先通过热力平衡方程研究了煤加不同质量分数氯在燃烧过程中汞形态随温度升高的变化,其次在管式炉中进行了燃煤加不同质量分数氯促进汞形态转化的实验,最后采用量子化学计算的方式,通过密度泛函模块B3LYP与赝势基组SDD组合研究3个汞-氯基元反应,获得各个基元反应反应物、过渡态与产物间的能垒,并在此基础上明确3个基元反应的反应过程,对5个温度点下各个反应的化学反应速率进行计算.结果 表明:氯添加量的增加,不仅提高了氯化汞的含量,而且氯化汞作为稳定相的范围也随之增大.原煤在分别添加0.015％ Cl、0.030％ Cl和0.045％Cl后,烟气中氧化态汞比例由24.0％分别提高至25.6％、27.0％和27.7％,与热力学模拟结果实现了相互印证.通过化学反应速率计算,拟合得到各反应在298 ～ 1500K温度范围内反应速率常数的表达式,可为后期工程应用提供较为精准的理论指导.