湿法烟气脱硫系统中 Hg0再释放特性及离子液体脱汞研究

华电技术 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (10): 41-47.

湿法烟气脱硫系统中 Hg⁰再释放特性及离子液体脱汞研究

1. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，水利水电学院，成都 610065；2. 诺丁汉大学工程学院，诺丁汉 NG7 2TU

出版日期:2020-10-25

Study on the characteristics of Hg⁰ re-emission and mercury removal by ionic liquid in WFGD systems

1.State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering，College of Water Resource & Hydropower，Sichuan University，Chengdu 610065，China；2.Faculty of Engineering，University of Nottingham，Nottingham NG7 2TU，UK

Published:2020-10-25

摘要/Abstract

摘要： 为进一步提高湿法烟气脱硫（WFGD）系统中的脱汞效率，对低浓度 SO32-工况下 Hg0 再释放特性以及不同离
子液体的脱汞性能进行了研究。基于鼓泡塔反应器，在 N2 气氛下研究了 SO32- 和金属离子（Fe2+ ，Fe3+ 和 Cu2+）对
WFGD 系统中 Hg0 再释放特性的影响，同时考察了 3 种离子液体（HMIM［PF6］，BMIM［PF6］，BMIMCl）的脱汞性能，筛
选出表现最佳的添加剂和其最优运行工况。结果表明，当脱硫液中 SO32-浓度处于较低水平时，增加 SO32-浓度可促
进 Hg2+的还原；而当 SO32-过量时，Hg0 再释放行为将被明显抑制。Fe2+，Fe3+和 Cu2+等金属离子浓度的增加均能促进
Hg0 的再释放。上述 3 种离子液体添加剂抑制效果为 BMIMCl＞BMIM［PF6］＞HMIM［PF6］。对脱汞性能较好的添加
剂 BMIMCl 进行进一步试验，获得其抑制 Hg0 再释放的最佳工况，即添加质量浓度为 10 g/L、较低脱硫液 pH 值以及
50 ℃脱硫液温度。

关键词: 湿法烟气脱硫, Hg0 再释放, SO32-浓度, 金属离子, 离子液体, 脱汞

Abstract: To further improve the mercury removal efficiency of wet flue gas desulfurization（WFGD）systems，the
characteristics of Hg0 re-emission and the mercury removal performances of different ionic liquids were studied at low SO32-
concentrations. Based on a bubble reactor，the effects of SO32- and metal ions（Fe2+，Fe3+ and Cu2+）on the characteristics of
Hg0 re-emission in WFGD systems were investigated under N2 atmosphere. The mercury removal performances of three
ionic liquid additives（HMIM［PF6］，BMIM［PF6］and BMIMCl）were also studied，and the optimal operating conditions
for the best-performing additives were obtained. The results indicate that increasing SO32- concentration at a relatively low
level can intensify the reduction of Hg2+ ，whereas Hg0 re-emission is significantly inhibited with excess concentration of
SO32- . It is also found that Fe2+ ，Fe3+and Cu2+can facilitate Hg0 re-emission. The three ionic liquid additives above show
effective inhibitions on Hg0 re-emission in the order of BMIMCl＞BMIM［PF6］＞HMIM［PF6］. Further experiments were
carried out on BMIMCl to obtain its optimal condition for inhibiting Hg0 re-emission. The optimal condition for BMIMCl is
at a mass concentration of 10 g/L，a lower pH value and a desulfurization liquid temperature at 50 ℃.

Key words: WFGD, Hg0 re-emission, SO32- concentration, metal ions, ionic liquid, mercury removal

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