湿法脱硫溶液及脱硫石膏中汞的稳定性研究

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1、分类号学号M201270890学校代码10487密级硕士学位论文湿法脱硫溶液及脱硫石膏中汞的稳定性研究学位申请人：张行学科专业：热能工程指导教师：刘晶教授答辩日期：2015年5月24日华中科技大学硕士学位论文ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheinvestigationofthestabilizationofmercuryinWFGDsolutionandgypsumCandida

2、te：HangZhangMajor：ThermalEngineeringSupervisor：Prof.JingLiuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan，430074，P.R.ChinaMay，2015华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要

4、我国是世界上煤炭消费量最大的国家，燃煤所带来的汞污染问题日益突出。燃煤电厂是最大人为汞排放源之一，加强燃煤电厂汞排放控制十分必要。目前我国燃煤电厂主要利用现有除尘设备对汞进行联合脱除。湿法脱硫系统作为燃煤电厂主要除尘设2+备之一，在脱除SO2的同时能有效去除烟气中的Hg。然而被湿法脱硫系统吸收的汞并不稳定，脱硫液中的汞可能存在二次释放，而进入脱硫石膏中的汞可能在石膏资源化利用过程中再次转移到环境中。因此对湿法脱硫系统溶液及脱硫石膏中汞的稳定进行研究具有重要意义。2+0由于还原性离子的存在，湿法脱硫溶液中的Hg会被还原成Hg而释放出来

5、。相2+关研究发现向脱硫溶液中加入稳定剂能够有效将溶液中的Hg捕集沉淀下来，但是湿法脱硫系统相关运行参数对稳定剂的稳定效果的影响尚不明确。因此，本文通过实验-研究，考察了添加量，温度，pH，Cl对Na2S和DTCR-3两种稳定剂对模拟电厂湿法2+2+脱硫溶液中Hg稳定效果的影响，发现两种稳定剂都能有效捕集溶液中的Hg，且最2+佳添加量都为2.0倍摩尔计量比，温度和pH的升高会提高两种稳定剂对Hg捕集沉淀-2+效果，但Cl浓度的增加会抑制两种稳定剂对Hg的捕集沉淀。脱硫石膏是湿法脱硫系统的主要产物，其在加工利用过程中会经过加热工序，因

6、此会导致石膏中的汞重新释放出来。本文通过程序升温热解实验对EZ、XY、GD三个电厂脱硫石膏中汞的化物的热分解特性进行了研究，并初步判断了脱硫石膏中汞的化合物形态。发现在加热过程中脱硫石膏中汞的释放区间主要在200℃~500℃，脱硫石膏中汞的化合物主要是HgS(红)和HgS(黑)，升温速率的变化不会改变汞的释放温度区间0及峰值温度。升温速率的降低及氧气的存在会导致脱硫石膏在加热过程中Hg的释放浓度降低。此外，存在于脱硫石膏中的有害元素会在雨水、地下水等浸润作用下转移到周围环境中造成污染。本文使用水平振荡法对三种电厂石膏进行了毒性鉴别实

7、验和有害元素浸出特性实验。实验结果表明，三种电厂脱硫石膏中各有害元素的浸出浓度都远低I华中科技大学硕士学位论文于相关规定中的浓度限值。三种电厂脱硫石膏中各有害元素的浸出率在8h~16h时达到最大值。Pb、As、Cr、Se这四种元素的浸出率都随液固比的增大而逐渐增大。而Hg的浸出率会随液固比的增大而减小。对于Pb、As、Cr、Se这四种元素，主要以氧化物的形式存在于脱硫石膏中，主要在酸性条件下溶解，因此pH的升高都会明显降低其浸出率。关键词：湿法脱硫溶液;脱硫石膏;汞;再释放;稳定II华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTAsChi

8、naisthelargestcoalconsumptioncountryintheworld，themercurypollutionproblembroughtbycoalcombustionisincreasinglysevere.