燃煤煙氣Hg形態(tài)轉化均相反應動力學機理研究.pdf

1、燃煤煙氣汞形態(tài)分布直接影響并制約燃煤電站的汞排放控制途徑，研究Hg0向Hg2+的形態(tài)轉化規(guī)律是發(fā)展燃煤煙氣汞排放控制技術關鍵和前提。本文以化學反應動力學為理論基礎，以CHEMKIN軟件為計算平臺，對Hg0的轉化特性及影響Hg0轉化過程的關鍵因素進行了研究。
　　在現(xiàn)有Hg0形態(tài)轉化模型的基礎上分析了四種燃煤煙氣汞均相氧化動力學模型中Hg/Cl反應機理的特點，分析結果表明，在降溫過程中，Hg0的轉化可分為兩個過程：首先Hg0與Cl原

2、子反應生成中間產(chǎn)物HgCl；接著HgCl與Cl2反應轉化成HgCl2，這個過程中Cl原子的作用遠小于Cl2的作用。HCl、HOCl在Hg0的轉化過程中沒有直接的氧化作用。
　　由于Hg0形態(tài)轉化過程中直接受到Cl/Cl2的影響，本文對H2O、HCl、溫降速率、NO和SO2對Cl/Cl2形成過程的影響機理進行了研究，結果表明，在降溫過程中，Cl原子主要由反應HCl+OH=Cl+H2O的作用生成，Cl2主要通過反應Cl+Cl+M=Cl

3、2+M的作用生成。各因素對Cl/Cl2形成的影響主要通過改變反應體系內(nèi)的OH濃度來實現(xiàn)。其中HCl濃度和溫降速率的提高有利于Cl/Cl2的形成過程；H2O、NO和SO2對于Cl/Cl2的形成具有抑制作用。NO的抑制作用主要是因為反應NO+OH+M=HONO+M降低了反應體系的OH濃度，反應的生成物HONO又會進一步與Cl原子反應，從而抑制Cl/Cl2的形成；SO2會消耗反應體系中的O原子，進而減少反應體系中OH的含量，并最終抑制Cl/C

4、l2的形成。
　　針對現(xiàn)有模型不適用于計算Cl原子濃度較低的反應體系這一不足，對Hg/Cl機理進行了修正，提高Cl2在Hg0形態(tài)轉化過程中的作用，使之更適合模擬初始溫度較低時，低Cl原子濃度的反應體系。應用經(jīng)修正的Hg/Cl機理對Hans的實驗進行計算，計算結果與實驗結果吻合較好，這表明提高Cl2在Hg0形態(tài)轉化過程中的作用，可以使Hg/Cl機理更適用于模擬初始溫度較低時，低Cl原子濃度的反應體系。進一步的研究需要修正反應Cl2+