【摘 要】
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汞是环境中有害的重金属元素之一,汞污染主要来自于各种人为汞排放源,控制人为汞排放源可有效控制环境中汞量的增长。低热值煤发电由于掺烧汞含量较高的煤泥等而成为人为汞排放源之一,但目前文献上关于煤泥中汞的基础研究和相关数据严重不足,制约了煤泥燃烧过程中汞控制技术的发展。因此本论文对煤泥燃烧过程中汞的迁移行为及基础理论进行了深入研究。采用逐级化学提取法、程序升温热解-元素汞检测系统（TPD-AFS）研究了
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汞是环境中有害的重金属元素之一,汞污染主要来自于各种人为汞排放源,控制人为汞排放源可有效控制环境中汞量的增长。低热值煤发电由于掺烧汞含量较高的煤泥等而成为人为汞排放源之一,但目前文献上关于煤泥中汞的基础研究和相关数据严重不足,制约了煤泥燃烧过程中汞控制技术的发展。因此本论文对煤泥燃烧过程中汞的迁移行为及基础理论进行了深入研究。采用逐级化学提取法、程序升温热解-元素汞检测系统（TPD-AFS）研究了煤泥中汞的赋存形态与热稳定性。结果表明:煤泥中含有盐酸可溶态汞,有机结合态汞,黄铁矿结合态汞和硅酸盐结合态汞。煤泥中汞的主要赋存形态是黄铁矿结合态汞,其次是有机结合态汞,硅酸盐结合态汞含量最小。煤泥中的盐酸可溶态汞在150-450℃左右释放,黄铁矿结合态汞在450-750℃左右释放,硅酸盐结合态汞的释放温度为950-1150℃,有机结合态汞的释放温度在200-450℃之间释放。采用程序升温热解-元素汞检测系统（TPD-AFS）研究了两个选煤厂煤泥的汞释放特性。考查了气氛、升温速率、加热温度等不同热处理条件对汞转化机理的影响。结果表明:在较低的温度下,空气气氛更有利于低温条件下汞的释放,同时元素汞的释放量减小。在5、10和20℃/min的升温速率下,升温速率对煤泥中汞的释放特定温度区间没有明显的影响,较高的升温速率对煤泥中汞的释放起到促进作用。提高热解温度可以缩短汞的释放时间。加热温度越高,汞的释放时间越短。利用实验室小型流化床和TPD-AFS技术研究煤泥中汞的热转化行为差异及共性特征,影响煤泥热转化过程中汞迁移的关键因素。结果表明:同一种煤泥,相同气氛,800℃、900℃和1000℃下,燃烧温度对煤泥中的汞的释放比例没有变化;相同温度,汞的释放比例为氮气>空气>氧气。三种煤泥在相同燃烧条件下,汞的释放特征相似,元素汞的释放量和释放比例差异较大。释放量与煤泥中的汞含量正相关,释放比例与煤泥中汞的赋存形态有一定关系。
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