化学链燃烧钴基载氧体炉内脱汞机理研究

来源：上海理工大学学报杂志2021年第1期北京时间：

作者：冯亮，倪明国，刘敦禹，金晶，乌晓江

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院 上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院 上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院 上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院 上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海锅炉厂有限公司，上海 200093

摘要：煤化学链燃烧炉内脱汞对降低煤燃烧单质汞的排放有重要意义，但是汞在载氧体作用下的氧化机制尚不明确。本文采用Co3O4载氧体在固定床反应器中进行脱汞实验，并在线检测反应器出口Hg0浓度。通过热力学计算揭示Hg0的催化氧化机制。实验结果表明，HCl与Co3O4的异相反应和HCl与Hg0的均相反应对Hg0脱除效率贡献都很大。随着Co3O4还原程度的增加，其对Hg0脱除效率急剧下降。计算结果表明，Hg0的氧化存在3种反应路径：Hg0与Cl2反应生成HgCl2；Hg0与Cl反应形成HgCl，然后被Cl/Cl2氧化形成HgCl2；Hg0与O反应生成HgO，HgO与Cl2O反应生成HgCl2。不同含Cl组分对Hg0氧化的贡献率顺序为：Cl2>Cl>CoCl3。本研究揭示炉内Hg0氧化机制对炉内脱汞技术的开发和应用有重要意义。

关键词：Hg0氧化机理;化学链燃烧;氧载体

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51706143）