催化氧化汞

经过SCR反应器后烟气中氧化汞的浓度增加，便于利用WFGD达到脱汞的目的。在实验室中，通过对SCR催化剂的研究，进一步证实了SCR系统有氧化元素态汞的作用。特别发现，烟气中氯化氢（HCl）、氨（NH3）及催化剂的空间速度对单质汞氧化有很大影响。通常情况下，NH3的存在阻止单质汞的氧化；提高烟气中HCl的含量，以及降低SCR催化剂空间速度，对汞的氧化都有促进作用。汞在SCR催化剂上的吸附和氧化与烟气中的HCl浓度有关。在SCR反应器中，在HCl和单质汞反应的同时，有汞的氧化副反应发生；当模拟烟气中不存在HCl时，单质汞仅依靠吸附作用停留在催化剂表面；当烟气中有8×10-6HCl时，95%的单质汞被氧化，但是汞的吸附量并没有明显增加；同时发现NH3的存在会导致吸附在SCR催化剂中汞的释放。在低浓度的HCl烟气中，WO3和MoO3减少了烟气中HgCl2的生成；当温度在130℃　～410℃时，V2O5明显可以促进氧化单质汞。在给定的含有一定浓度的HCl烟气体中，催化剂中V2O5含量与单质汞的氧化率成正比，且提高烟温时V2O5的氧化性增强。

烟气中HCl本身不具备较强的氧化能力，但催化剂　［V2O5—WO3（M0O3）/TiO2］能够通过Deacon反应在O2的作用下将HCl催化氧化成Cl2，Ca—Deacon反应如下：

4HCl＋O2—2H2O＋2Cl2

通过上式反应形成的Cl2及相关联的Cl原子是Hg0迅速大量被氧化成Hg2＋的主要原因。反应如下：

Hg0＋Cl2→HgCl2

Hg0＋2Cl-→HgCl2

HgO机理理论认为SCR在催化过程中，首先是将烟气中的Hg0吸附，并在V2O5的催化作用下被O原子氧化成中间体（HgO）后，迅速与HCl反应形成HgCl2。反应过程如下：

综上可知，SCR系统对烟气中Hg0的形态转化的影响，主要是通过其催化剂催化作用，使烟气中HCl和O2形成具有强氧化性的Cl2及相关联的CL原子或O原子而作用于H0，最终反应形成HgCl2。

脱硫设施温度相对较低，有利于Hg0的氧化和Hg2的吸收，是目前去除单质汞最为有效的净化设备。特别是湿法脱硫系统中，由于Hg2＋易溶于水，容易与石灰石或石吸收剂反应，所以能去除约90%的Hg2＋。由此，烟气中Hg2＋占总汞的比例是影响脱硫设施对汞去除率的主要因素。因将一些氧化性的吸收剂喷人烟气中，提高了烟气中Hg2＋的比例，脱硫设施的除汞率明显地提高。随着NOx排放标准的日趋严格，燃煤电厂开始运行SCR烟气脱硝技术。脱硝工艺能够加强汞的氧化，进而增加将来脱硫装置（FGD）对汞的去除率。该工艺在除汞方面具有很大潜力。