湿法脱硫浆液中汞的再释放及其稳定化研究进展（一）

由于汞具有较强的毒性、生物累积性，以及随大气的迁移性和持久性，已成为全球性的大气污染物，受到重视。燃煤电厂作为化石燃料集中大量使用的场所，其汞排放量不容忽视。

燃煤电厂除尘、脱硝、脱硫设备同时具有协同脱汞效果。选择性催化还原(SCR)脱硝装置可将Hg0催化氧化为Hg2+，Hgp可被除尘装置高效捕集，Hg2+和细颗粒物可被湿法烟气脱硫(WFGD)装置中的浆液吸收脱除。美国环保署的现场测试数据表明，WFGD对Hg2+和Hgp均具有高效的脱除效果，其中Hg2+的脱除率可达80%～95%，但Hg0易挥发，难溶于水，很难被WFGD脱除。

探明WFGD脱硫浆液中汞的再释放机理和影响因素，探究脱硫浆液中阻止汞再释放的机理和影响因素，开发高效的WFGD浆液中汞稳定化添加剂，研发提高WFGD浆液中汞的稳定性和稳定化方法与技术，对进一步提高WFGD对汞的整体脱除效率具有理论意义和实用价值。

1脱硫浆液中汞再释放机理

湿法脱硫浆液中形成的还原性离子S(IV)与烟气中Hg2+结合形成不稳定的HgS(IV)络合物分解后形成Hg0，是脱硫浆液中汞再释放的主要原因。脱硫浆液中存在的二价金属阳离子(如Fe2+、Ca2+、Mg2+、Ni2+、Mn2+等)也对Hg2+具有还原作用。

2脱硫浆液中汞再释放特性

脱硫工艺指WFGD装置脱硫的工况条件和操作环境，包括烟气中O2含量、浆液温度、浆液pH值、浆液含固量、液气比、脱硫添加剂等。

燃煤烟气中的O2是重要的氧化性组分，对脱硫浆液中的离子形态产生重要影响，且烟气中的O2含量随着锅炉燃烧情况发生变化，随着烟气中O2含量的提高，汞再释放率呈下降趋势。

湿法脱硫系统中浆液温度为30～60 ℃，浆液温度对汞再释放率影响明显。研究表明，温度升高会促进脱硫浆液中汞的再释放。浆液中汞化合物分解释放出Hg0为吸热反应，温度越高，越有利于反应进行。

实际燃煤电厂湿法脱硫浆液是偏酸性，一般情况pH=4～6。pH=5时，Hg0再释放率达到极大值。

燃煤电厂WFGD装置中脱硫浆液的含固量为30%左右，由于汞和石膏有较好的亲和性，通过增加脱硫浆液中的石灰石浓度，使脱硫浆液在循环过程中形成更高含量的石膏，可提供更多的活性位点与汞结合。因此随着浆液含固量提高，汞在固相中的含量增加，再释放率降低。

脱硫塔内浆液喷淋量增大时，即操作液气比增大，脱硫塔内的液气混合和传质加强，Hg2+溶解率上升，此时WFGD的汞脱除性能增强，汞再释放率相应下降。

脱硫添加剂可提高SO2和CaCO3的溶解度，同时可促进CaSO4沉淀，加快脱硫浆液对SO2的吸收速率。

脱硫浆液内离子成分复杂，各离子均可能对浆液中汞再释放产生影响。浆液中典型的离子包括：SO32-、Cl-、NO3-、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+等。