氢注入与温度协同促进氯均相氧化汞的机理研究及减排应用

为解决燃煤电厂汞排放控制难题，研究人员通过实验与模型相结合的方式，创新性探究了氢气(H2)注入对汞氧化的促进作用。研究发现，在高温等温环境中注入H2可显著增加H/OH自由基浓度，进而通过HCl→Cl/Cl2反应链提升HgCl2生成效率，为工业烟气汞污染治理提供了新思路。

　　

实验与模型相结合的研究揭示了氢气(H₂)注入对汞(Hg)氧化的强化机制。在实验室级石英反应器中模拟燃烧尾气环境，通过调控温度、氧气(O₂)、水蒸气(H₂O)、氯化氢(HCl)和H₂浓度，观察到高温环境下H₂注入能显著增加氢自由基(H)和羟基自由基(OH)的浓度。这些活泼自由基与HCl发生连锁反应，最终生成具有强氧化性的氯分子(Cl₂)。

化学动力学模型显示，Cl₂浓度的提升直接促进了单质汞(Hg⁰)向氯化汞(HgCl₂)的转化。相较于难溶于水的单质汞，水溶性HgCl₂能更高效地被常规大气污染控制设备捕获。该发现为燃煤电厂汞排放控制提供了创新解决方案——通过在特定高温区间注入H₂来激活氯自由基链式反应，最终实现汞污染物的深度脱除。