燃煤烟气中Cr2O3生成及其在CaO的吸附研究

汤吉昀，陈 娟，张肖阳，崔 琳，董 勇

(1.山东大学 燃煤污染物减排国家工程实验室，山东 济南 260061;2.昌吉学院 物理系，新疆 昌吉 831100)

0 引 言

铬等痕量元素主要来源于燃煤电站等固定源[1-4]，具有很高的毒性[5-10]。随着燃煤电站烟气的排放，铬容易进入人体对肝、肾等内脏器官造成损伤，也会对生态系统造成影响[11]。2011年，国务院批复实施的《重金属污染综合防治“十二五”规划》明确指出，铬为重点的重金属污染物[12]；2017年，广东省发布的《广东省重金属污染综合防治“十三五”规划》，进一步提出减少重点防控的铬等5种元素的重金属污染物[13]；2019年，铬及其化合物被列入《有毒有害大气污染物名录(2018年)》[14]。 “十四五”期间，政府部门为保障国家能源安全和电力科学发展，对三氧化硫、氨、重金属等进一步减排控制[15]。因此，研究铬在烟气中的转化及控制具有重要意义。

煤中Cr主要以无机和有机的形式存在，无机态Cr以铬铁矿的形式或替代晶体中原子的形式存在于晶体中，有机态Cr易与有机基团或金属形成络合物[16]。一般，Cr在煤中主要以Cr3+的形式存在，传统燃煤电站中Cr6+的含量占总Cr含量的5%左右[17-18]，另外也有测量发现为8.7%[19]。铬在煤粉燃烧过程中由内挥发到烟气，但伴随炉膛温度、气氛的改变，烟气中铬的存在形式也发生转化[20]。有学者[21]测量发现燃煤电站飞灰中Cr的含量达到0.00 μg/L～82.83 μg/L，其中Cr6+要明显高于Cr3+，Cr的毒性主要依赖于价态，在燃烧过程中Cr3+易被氧化为剧毒的Cr6+。由于Cr6+对环境和人体健康影响尤为突出，因此研究铬在煤燃烧过程中的迁移转化具有重要意义。……