CN101839900A - 燃煤中汞含量的检测方法 - Google Patents
燃煤中汞含量的检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101839900A CN101839900A CN 201010177022 CN201010177022A CN101839900A CN 101839900 A CN101839900 A CN 101839900A CN 201010177022 CN201010177022 CN 201010177022 CN 201010177022 A CN201010177022 A CN 201010177022A CN 101839900 A CN101839900 A CN 101839900A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mercury
- mercury content
- reagent
- raw coal
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 184
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 183
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 71
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 16
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 238000000120 microwave digestion Methods 0.000 claims description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 3
- GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N bromomethane Chemical compound BrC GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 2
- 229940102396 methyl bromide Drugs 0.000 claims 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 20
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 15
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 11
- DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N bromoform Chemical compound BrC(Br)Br DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000000703 high-speed centrifugation Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- JJWSNOOGIUMOEE-UHFFFAOYSA-N Monomethylmercury Chemical compound [Hg]C JJWSNOOGIUMOEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000469 dry deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229940100892 mercury compound Drugs 0.000 description 1
- 150000002731 mercury compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 231100000004 severe toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000003476 subbituminous coal Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种燃煤中汞含量的检测方法，采用多种试剂，用常规仪器即可进行检测，不需要使用昂贵的精密仪器，也不需要使用金汞齐进行吸附，检测更方便，成本更低廉；并且，不但能检测燃煤中的总汞含量，而且采取逐级提取的方式能够检测出各种不同形态的汞含量，解决了煤中痕量元素汞不容易检测的不足。根据检测出煤中不同形态汞的含量，有利于判断烟气中汞污染物的类型、迁移规律，能够指导选取最好的脱除手段净化燃煤烟气。本发明方法尤其适宜电厂燃煤中汞含量的检测。
Description
技术领域
本发明涉及电厂燃煤烟气处理的辅助技术，具体涉及一种燃煤中汞含量的检测方法。
背景技术
我国煤炭产量占世界的37％，能源结构中燃煤比例高达75％，燃煤产生的污染物SOx和NOx早已引起人们的广泛关注。现在燃煤造成的痕量元素(如Hg、Pb、As、Se等)污染问题也正在引起人们的重视，特别是燃煤造成的汞污染问题，并且燃煤电厂汞的排放已经成为生态环境中最大的汞污染源。据美国环境保护机构估计，1994-1995年间，美国由于人类活动排出的汞达150t，其中约有87％是由燃烧源排出的。我国从1978-1995年，燃煤汞排放累计达到2500t，每年增速为5％左右，2005年燃煤汞排放估算为426t。汞作为煤中一种痕量元素，在燃煤过程中，煤中汞大部分随尾部烟气排入大气，进入生态环境的汞会产生对环境、人体产生长期的危害。烟气中的汞主要以两种形式存在，单质汞和二价汞的化合物，由于单质汞具有熔点低，平衡蒸气压高，不易溶于水等特点，单质汞与二价汞化合物相比更难从烟气中除去。汞的毒性以有机化合物的毒性最大，大量的汞通过干沉降或湿性沉降使甲基汞侵入沉降污染水体，生物反应后形成剧毒的甲基汞((CH3)2Hg)。
目前，火力发电厂是我国最主要的烟气排放源，在烟气的扩散过程中痕量元素汞将以各种形式排放到大气中。而尾部烟气脱汞作为当前汞控制技术的主要方式，现在主要进行各种高效、经济的汞脱除吸收剂研究，以及如何利用现有的除尘和脱硫脱硝装置同步脱汞。电厂燃煤产生的烟气中，汞的形态分布主要决定于煤种(例如烟煤、次烟煤、褐煤等)、燃烧系统的运行条件(与灰中未燃尽炭含量有关)，以及温度和在除尘设备中停留的时间。检测电厂不同品种燃煤中的汞含量，对燃煤烟气脱汞处理具有很重要的现实指导意义。而现有检测技术中，通常仅仅是使用精密仪器测定燃煤中的总汞含量，或是使用金汞齐富集后利用冷原子吸收法测定，成本偏高，并且对设备和操作人员的要求较高，不适宜电厂的工作，尤其是不能对燃煤中不同形态的汞进行检测，从而不能针对不同产地的原煤调整烟气中脱汞处理参数，以便达到最佳处理效果。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种方法简便、成本较低、尤其适宜电厂燃煤中汞含量的检测方法。
本发明的目的是这样实现的：燃煤中汞含量的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1)前处理与制样：使用研磨机将原煤磨细至50-200目，取适量的原煤放入恒温箱内，在温度为95-110℃条件下加热12-24小时，以去除其中的水份，得到原煤样品；
2)配置试剂的准备：A试剂：1mol/L的醋酸钠；B试剂：去离子水；C试剂：比重为1.21-1.57g/cm3三氯甲烷溶液；D试剂：15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液；E试剂：10％-15％的HCl；F试剂：比重为2.45-2.90g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液；其中，所述百分比均为重量百分比；
检测仪器的准备：电磁搅拌仪，离心机，塞曼效应汞分析仪，干燥箱，微波消解仪；
3)准确称取10.000g原煤样品置于100ml三角锥瓶中，加入所述A试剂50ml，用电磁搅拌仪搅拌0.5-2.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
所述离心、提取、检测汞含量步骤为：通过离心机高速离心30-60min后，取上清液移至100ml容量瓶中；用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，并离心30-60min，取上清液移至所述100ml容量瓶中；再次用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，离心30-60min，取上清液移至所述100ml容量瓶中，然后向所述100ml容量瓶中加入去离子水直至100ml容量刻度处；将所述100ml容量瓶中的溶液摇匀，然后用塞曼效应汞分析仪检测其中的汞含量；
由于煤中呈离子结合态的汞容易被醋酸钠溶液置换发生离解，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中水溶态的汞含量与离子交换态的汞含量；
4)提取步骤3)中余下的残渣，加入所述C试剂50ml，充分震荡后离心分离30-60min，离心后呈有机物结合态的汞因比重较小而上浮于溶液上层，将上浮物质分离出来用干燥箱在40℃干燥60-90min，余下的混合物备用；在干燥后的上浮物质中加入所述D试剂30-50ml，并使用微波消解仪微波消解，然后用电磁搅拌器搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
由于在D溶液的强氧化性作用下，呈有机物结合态的汞被离解出来，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中有机物结合态的汞含量；
5)过滤步骤4)中余下的混合物得到残渣，加入所述E试剂50ml，充分震荡后搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
由于溶液中过量的HCl与碳酸盐类物质反应，离解出呈游离态的汞，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中碳酸盐结合态的汞含量；
6)提取步骤5)中余下的残渣，加入所述F试剂50ml，充分震荡后电磁搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中硅酸盐结合态的汞含量；
7)提取步骤6)中余下的残渣，加入步骤2)准备的D溶液30-50ml，使用微波消解仪消解，然后用电磁搅拌器搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
由于在D溶液的强氧化性作用下，呈有机物结合态的汞被离解出来，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中硫化物结合态的汞含量；
8)将步骤3)～步骤7)检测所得的汞含量相加，得到原煤样品中的总汞含量。
相比现有技术，本发明具有如下优点：
1、采用常规分析仪器即可进行检测，不需要使用大型高精密仪器，检测更方便，成本更低。
2、不但能检测原煤中的总汞含量，而且采取逐级提取的方式能够检测出原煤中各种不同形态的汞含量，解决属于痕量元素的汞不容易检测之不足。
3、根据检测出原煤中不同形态的汞，有利于判断烟气中汞污染物的类型、迁移规律，能够指导选取最好的脱除手段净化燃煤烟气。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
实施例一：
本实施例获得一批来自淮北煤田的编号为HB3-1的原煤，为了对其燃煤烟气脱汞处理提供指导参数，利用本发明方法检测淮北煤田HB3-1编号原煤中的汞含量，具体步骤如下：
1)前处理与制样：使用研磨机将原煤磨细至200目，开启恒温箱设置在110℃保温2小时后，将原煤放入恒温箱恒温110℃加热12小时，制得原煤样品。
2)配置试剂的准备：A试剂：1mol/L的醋酸钠(C2H5COONa)；B试剂：去离子水；C试剂：比重为1.47g/cm3三氯甲烷(CHCl3)溶液；D试剂：15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液；E试剂：15％的HCl；F试剂：比重为2.89g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液；其中，所述百分比均为重量百分比；
检测仪器的准备：电磁搅拌仪，离心机，塞曼效应汞分析仪，干燥箱，微波消解仪；
3)准确称取10.000g原煤样品置于100ml三角锥瓶中，加入1mol/L的醋酸钠(C2H5COONa)50ml，使用电磁搅拌仪搅拌1小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。离心、提取、检测汞含量步骤具体为：通过离心机高速离心30min后，取上清液移至100ml容量瓶中；用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，并离心30min，取上清液移至所述100ml容量瓶中；再次加入20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，离心30min，取上清液移至所述100ml容量瓶中，然后向所述100ml容量瓶中加入去离子水直至100ml容量刻度处；将所述100ml容量瓶中的溶液摇匀，最后使用Zeeman(塞曼)效应汞分析仪检测其中的汞含量。离心、提取、检测汞含量步骤后余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将塞曼效应汞分析仪对上述100ml溶液中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含有水溶态的汞与离子交换态的汞合计为120ng，从而得出淮北煤田HB3-1编号原煤中水溶态的汞含量与离子交换态的汞含量合计为12ng/g。
4)提取步骤3)中余下的残渣，加入比重为1.47g/cm3三氯甲烷(CHCl3)溶液50ml，充分震荡并离心分离30min，取上浮组分用干燥箱在40℃干燥60min，余下的混合物备用；在干燥后的上浮组分中加入15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液30ml，使用微波消解仪微波消解，然后用电磁搅拌器搅拌1小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含有机物结合态的汞63ng，从而得出淮北煤田HB3-1编号原煤中有机物结合态的汞含量为6.3ng/g。
5)过滤步骤4)中余下的混合物得到残渣，加入重量百分比15％的HCl溶液50ml，充分震荡后电磁搅拌1小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含碳酸盐结合态的汞82ng，从而得出淮北煤田HB3-1编号原煤中碳酸盐结合态的汞含量为8.2ng/g。
6)提取步骤5)中余下的残渣，加入比重为2.89g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液50ml，充分震荡后电磁搅拌1小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含硅酸盐结合态的汞225ng，从而得出淮北煤田HB3-1编号原煤中硅酸盐结合态的汞含量为22.5ng/g。
7)提取步骤6)中余下的残渣，加入15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液30ml，使用微波消解仪消解，然后用电磁搅拌器搅拌1小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含硫化物结态的汞253ng，从而得出淮北煤田HB3-1编号原煤中硫化物结态的汞含量为25.3ng/g。
8)将步骤3)～步骤7)检测所得的汞含量相加，得到淮北煤田HB3-1编号原煤中的总汞含量为74.3ng/g。
实施例二：
本实施例获得一批来自贵州煤田的编号为GZ-07的原煤，为了对其燃煤烟气脱汞处理提供指导参数，利用本发明方法检测贵州煤田GZ-07编号原煤中的汞含量，具体步骤如下：
1)前处理与制样：使用研磨机将原煤磨细至150目，开启恒温箱设置在100℃保温2小时后，将原煤放入恒温箱恒温100℃加热18小时，制得原煤样品。
2)配置试剂的准备：A试剂：1mol/L的醋酸钠(C2H5COONa)；B试剂：去离子水；C试剂：比重为1.55g/cm3三氯甲烷(CHCl3)溶液；D试剂：15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液；E试剂：13％的HCl；F试剂：比重为2.76g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液；其中，所述百分比均为重量百分比；
检测仪器的准备：电磁搅拌仪，离心机，塞曼效应汞分析仪，干燥箱，微波消解仪；
3)准确称取10.000g原煤样品置于100ml三角锥瓶中，加入1mol/L的醋酸钠(C2H5COONa)50ml，使用电磁搅拌仪搅拌1.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。离心、提取、检测汞含量步骤具体为：通过离心机高速离心45min后，取上清液移至100ml容量瓶中；用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，并离心45min，取上清液移至所述100ml容量瓶中；再次加入20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，离心45min，取上清液移至所述100ml容量瓶中，然后向所述100ml容量瓶中加入去离子水直至100ml容量刻度处；将所述100ml容量瓶中的溶液摇匀，最后使用Zeeman(塞曼)效应汞分析仪检测其中的汞含量。离心、提取、检测汞含量步骤后余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将塞曼效应汞分析仪对上述100ml溶液中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含有水溶态的汞与离子交换态的汞合计为298ng，从而得出贵州煤田GZ-07编号原煤中水溶态的汞含量与离子交换态的汞含量合计为29.8ng/g。
4)提取步骤3)中余下的残渣，加入比重为1.55g/cm3三氯甲烷溶液(CHCl3)50ml，充分震荡并离心分离45min，取上浮组分用干燥箱在40℃干燥75min，余下的混合物备用；在干燥后的上浮组分中加入15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液40ml，使用微波消解仪微波消解，然后用电磁搅拌器搅拌1.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含有机物结合态的汞459ng，从而得出贵州煤田GZ-07编号原煤中有机物结合态的汞含量为45.9ng/g。
5)过滤步骤4)中余下的混合物得到残渣，加入重量百分比13％的HCl溶液50ml，充分震荡后电磁搅拌1.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含碳酸盐结合态的汞663ng，从而得出贵州煤田GZ-07编号原煤中碳酸盐结合态的汞含量为66.3ng/g。
6)提取步骤5)中余下的残渣，加入比重为2.76g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液50ml，充分震荡后电磁搅拌1.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含硅酸盐结合态的汞6586ng，从而得出贵州煤田GZ-07编号原煤中硅酸盐结合态的汞含量为658.6ng/g。
7)提取步骤6)中余下的残渣，加入15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液40ml，使用微波消解仪消解，然后用电磁搅拌器搅拌1.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含硫化物结态的汞12094ng，从而得出贵州煤田GZ-07编号原煤中硫化物结态的汞含量为1209.4ng/g。
8)将步骤3)～步骤7)检测所得的汞含量相加，得到贵州煤田GZ-07编号原煤中的总汞含量为2010.0ng/g。
实施例三：
本实施例获得一批来自河南平顶山煤田的编号为PDS-2的原煤，为了对其燃煤烟气脱汞处理提供指导参数，利用本发明方法检测河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中的汞含量，具体步骤如下：
1)前处理与制样：使用研磨机将原煤磨细至50目，开启恒温箱设置在95℃保温2小时后，将原煤放入恒温箱恒温95℃加热24小时，制得原煤样品。
2)配置试剂的准备：A试剂：1mol/L的醋酸钠(C2H5COONa)；B试剂：去离子水；C试剂：比重为1.21g/cm3三氯甲烷(CHCl3)溶液；D试剂：15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液；E试剂：10％的HCl；F试剂：比重为2.45g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液；其中，所述百分比均为重量百分比；
检测仪器的准备：电磁搅拌仪，离心机，塞曼效应汞分析仪，干燥箱，微波消解仪；
3)准确称取10.000g原煤样品置于100ml三角锥瓶中，加入1mol/L的醋酸钠(C2H5COONa)50ml，使用电磁搅拌仪搅拌2小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。离心、提取、检测汞含量步骤具体为：通过离心机高速离心60min后，取上清液移至100ml容量瓶中；用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，并离心60min，取上清液移至所述100ml容量瓶中；再次加入20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，离心60min，取上清液移至所述100ml容量瓶中，然后向所述100ml容量瓶中加入去离子水直至100ml容量刻度处；将所述100ml容量瓶中的溶液摇匀，最后使用Zeeman(塞曼)效应汞分析仪检测其中的汞含量。离心、提取、检测汞含量步骤后余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将塞曼效应汞分析仪对上述100ml溶液中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含有水溶态的汞与离子交换态的汞合计为112ng，从而得出河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中水溶态的汞含量与离子交换态的汞含量合计为11.2ng/g。
4)提取步骤3)中余下的残渣，加入比重为1.21g/cm3三氯甲烷溶液(CHCl3)50ml，充分震荡并离心分离60min，取上浮组分用干燥箱在40℃干燥90min，余下的混合物备用；在干燥后的上浮组分中加入15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液50ml，使用微波消解仪微波消解，然后用电磁搅拌器搅拌2小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含有机物结合态的汞624ng，从而得出河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中有机物结合态的汞含量为62.4ng/g。
5)过滤步骤4)中余下的混合物得到残渣，加入重量百分比10％的HCl溶液50ml，充分震荡后电磁搅拌2小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含碳酸盐结合态的汞151ng，从而得出河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中碳酸盐结合态的汞含量为15.1ng/g。
6)提取步骤5)中余下的残渣，加入比重为2.45g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液50ml，充分震荡后电磁搅拌2小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含硅酸盐结合态的汞4984ng，从而得出河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中硅酸盐结合态的汞含量为498.4ng/g。
7)提取步骤6)中余下的残渣，加入15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液50ml，使用微波消解仪消解，然后用电磁搅拌器搅拌2小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤。同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差。
将该步骤中汞含量的检测结果进行单位换算，得知10.000g原煤样品中含硫化物结态的汞10629ng，从而得出河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中硫化物结态的汞含量为1062.9ng/g。
8)将步骤3)～步骤7)检测所得的汞含量相加，得到河南平顶山煤田PDS-2编号原煤中的总汞含量为1650.0ng/g。
利用本发明方法，对淮北煤田、贵州煤田、河北平顶山煤田和渭北矿区中多种原煤进行了汞含量检测，各检测数据如下表所示：
本发明在分析原煤样品之前，需要经过一定的前处理过程，除去原煤中的水分，同时可根据重量法测得原煤中的水分含量，有利于检测结果的处理。由于原煤中含有不同赋存形态的汞，所以采取逐级提取的方式检测各种不同形态的汞含量。本发明的优点在于不但能检测原煤中的总汞含量，而且能够检测出原煤中各种不同形态的汞含量，有利于判断烟气中汞污染物的类型、迁移规律，能够指导选取最好的脱除手段净化燃煤烟气。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，凡不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.燃煤中汞含量的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1)前处理与制样：使用研磨机将原煤磨细至50-200目，取适量的原煤放入恒温箱内，在温度为95-110℃条件下加热12-24小时，以去除其中的水份，得到原煤样品；
2)配置试剂的准备：A试剂：1mol/L的醋酸钠；B试剂：去离子水；C试剂：比重为1.21-1.57g/cm3三氯甲烷溶液；D试剂：15.3mol/L的HNO3、12mol/L的HCL和10mol/L的HF按体积比3∶1∶1的混合液；E试剂：10％-15％的HCl；F试剂：比重为2.45-2.90g/cm3的三溴甲烷(CHBr3)溶液；其中，所述百分比均为重量百分比；
3)准确称取10.000g原煤样品置于100ml三角锥瓶中，加入所述A试剂50ml，用电磁搅拌仪搅拌0.5-2.5小时，进行离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
所述离心、提取、检测汞含量步骤为：通过离心机高速离心30-60min后，取上清液移至100ml容量瓶中；用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，并离心30-60min，取上清液移至所述100ml容量瓶中；再次用20-25ml去离子水洗涤所得沉淀物质，离心30-60min，取上清液移至所述100ml容量瓶中，然后向所述100ml容量瓶中加入去离子水直至100ml容量刻度处；将所述100ml容量瓶中的溶液摇匀，然后用塞曼效应汞分析仪检测其中的汞含量；
由于煤中呈离子结合态的汞容易被醋酸钠溶液置换发生离解，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中水溶态的汞含量与离子交换态的汞含量；
4)提取步骤3)中余下的残渣，加入所述C试剂50ml，充分震荡后离心分离30-60min，离心后呈有机物结合态的汞因比重较小而上浮于溶液上层，将上浮物质分离出来用干燥箱在40℃干燥60-90min，余下的混合物备用；在干燥后的上浮物质中加入所述D试剂30-50ml，并使用微波消解仪微波消解，然后用电磁搅拌器搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
由于在D溶液的强氧化性作用下，呈有机物结合态的汞被离解出来，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中有机物结合态的汞含量；
5)过滤步骤4)中余下的混合物得到残渣，加入所述E试剂50ml，充分震荡后搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
由于溶液中过量的HCl与碳酸盐类物质反应，离解出呈游离态的汞，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中碳酸盐结合态的汞含量；
6)提取步骤5)中余下的残渣，加入所述F试剂50ml，充分震荡后电磁搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤，余下的残渣备用；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中硅酸盐结合态的汞含量；
7)提取步骤6)中余下的残渣，加入步骤2)准备的D溶液30-50ml，使用微波消解仪消解，然后用电磁搅拌器搅拌1-2小时，进行步骤3)中所述离心、提取、检测汞含量步骤；同时附带该步骤的空白实验，用以抵消该步骤中加入试剂以及实验引起的误差；
由于在D溶液的强氧化性作用下，呈有机物结合态的汞被离解出来，将检测结果进行单位换算，即可得出原煤样品中硫化物结合态的汞含量；
8)将步骤3)～步骤7)检测所得的汞含量相加，得到原煤样品中的总汞含量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101770227A CN101839900B (zh) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | 燃煤中汞含量的检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101770227A CN101839900B (zh) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | 燃煤中汞含量的检测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101839900A true CN101839900A (zh) | 2010-09-22 |
| CN101839900B CN101839900B (zh) | 2011-05-04 |
Family
ID=42743405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101770227A Expired - Fee Related CN101839900B (zh) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | 燃煤中汞含量的检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101839900B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101980013A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-23 | 厦门大学 | 一种吸附剂的活性检测系统 |
| CN102809640A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 北京师范大学 | 用于煤炭中有害痕量元素含量不确定性定量分析的方法 |
| CN103134846A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种确定煤矸石中微量元素赋存状态的方法 |
| CN103278553A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-09-04 | 天津大学 | 一种测定燃煤产物中易挥发元素汞的方法 |
| CN103592159A (zh) * | 2013-03-22 | 2014-02-19 | 华北电力大学（保定） | 一种燃烧过程中汞形态转化的研究方法 |
| CN103604683A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-26 | 浙江大学 | 测定脱硫副产物中汞的赋存状态的方法 |
| CN110057902A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-26 | 中国地质调查局南京地质调查中心 | 陆源碎屑沉积物中选择性提取的可交换态锶钡比的海陆相沉积环境判别方法 |
| CN112362602A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-12 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 一种铜矿石中汞含量的测定方法 |
| CN113777084A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-10 | 山东省环境保护科学研究设计院有限公司 | 一种固体废物中烷基汞的检测方法 |
| CN119354675A (zh) * | 2024-12-23 | 2025-01-24 | 昆明理工大学 | 一种含汞废物中汞化学物相的分析方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1249429A (zh) * | 1998-09-25 | 2000-04-05 | 中国科学院长春地理研究所 | 从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术 |
| WO2006101499A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Nox Ii International, Ltd. | Reducing mercury emissions from the burning of coal |
-
2010
- 2010-05-19 CN CN2010101770227A patent/CN101839900B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1249429A (zh) * | 1998-09-25 | 2000-04-05 | 中国科学院长春地理研究所 | 从煤炭中提取、测定烷基汞和苯基汞的技术 |
| WO2006101499A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Nox Ii International, Ltd. | Reducing mercury emissions from the burning of coal |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 《Fuel》 20031212 Akira Iwashita et al. Removal of mercury from coal by mild pyrolysis and leaching behavior of mercury 第631-632页第2节 1 第83卷, 2 * |
| 《华中科技大学学报(自然科学版)》 20031130 郭欣等 采用微波消解原子荧光光谱法测定煤中的汞 第67页1.3节 1 第31卷, 第11期 2 * |
| 《煤气与热力》 20090331 刘清才等 燃煤电厂脱汞技术研究与发展 第A07页第3节 1 第29卷, 第3期 2 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101980013B (zh) * | 2010-10-14 | 2013-07-24 | 厦门大学 | 一种吸附剂的活性检测系统 |
| CN101980013A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-23 | 厦门大学 | 一种吸附剂的活性检测系统 |
| CN102809640B (zh) * | 2011-05-31 | 2015-03-18 | 北京师范大学 | 用于煤炭中有害痕量元素含量不确定性定量分析的方法 |
| CN102809640A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 北京师范大学 | 用于煤炭中有害痕量元素含量不确定性定量分析的方法 |
| CN103134846A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 一种确定煤矸石中微量元素赋存状态的方法 |
| CN103592159A (zh) * | 2013-03-22 | 2014-02-19 | 华北电力大学（保定） | 一种燃烧过程中汞形态转化的研究方法 |
| CN103278553A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-09-04 | 天津大学 | 一种测定燃煤产物中易挥发元素汞的方法 |
| CN103604683A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-26 | 浙江大学 | 测定脱硫副产物中汞的赋存状态的方法 |
| CN103604683B (zh) * | 2013-10-25 | 2015-12-02 | 浙江大学 | 测定脱硫副产物中汞的赋存状态的方法 |
| CN110057902A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-26 | 中国地质调查局南京地质调查中心 | 陆源碎屑沉积物中选择性提取的可交换态锶钡比的海陆相沉积环境判别方法 |
| CN112362602A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-12 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 一种铜矿石中汞含量的测定方法 |
| CN113777084A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-10 | 山东省环境保护科学研究设计院有限公司 | 一种固体废物中烷基汞的检测方法 |
| CN119354675A (zh) * | 2024-12-23 | 2025-01-24 | 昆明理工大学 | 一种含汞废物中汞化学物相的分析方法 |
| CN119354675B (zh) * | 2024-12-23 | 2025-02-25 | 昆明理工大学 | 一种含汞废物中汞化学物相的分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101839900B (zh) | 2011-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101839900A (zh) | 燃煤中汞含量的检测方法 | |
| Zhang et al. | Migration and emission characteristics of Hg in coal-fired power plant of China with ultra low emission air pollution control devices | |
| Hong et al. | Sulfur isotopic characteristics of coal in China and sulfur isotopic fractionation during coal-burning process | |
| Tang et al. | Actual mercury speciation and mercury discharges from coal-fired power plants in Inner Mongolia, Northern China | |
| CN109499533B (zh) | 一种炭基载硫含铁脱汞吸附剂的制备方法 | |
| CN101934221B (zh) | 一种改性吸附剂及其制备方法 | |
| Xiao et al. | Removal of elemental mercury from flue gas by recyclable CuCl2 modified magnetospheres catalyst from fly ash: Part 6. Commercial scale demonstration at a 1000MWth coal-fired power plant | |
| CN102065977A (zh) | 用于利用热侧静电除尘器从燃烧气体除去汞的方法和吸附剂 | |
| CN102353399A (zh) | 燃煤锅炉烟道中烟气转化系统及其模拟方法 | |
| CN102671627A (zh) | 一种湖底污泥制备吸附材料的方法 | |
| CN103335991B (zh) | 一种煤中复杂混合态砷的分离及检测方法 | |
| CN107991144A (zh) | 一种煤热解气单质汞取样系统 | |
| CN110793838A (zh) | 原位富集制备水体磷酸盐氧同位素试样的方法 | |
| CN104772111A (zh) | 一种羟基磷酸钙-活性炭复合材料及其应用 | |
| CN103977763B (zh) | 一种用于气态汞采样的高效吸附剂的制备方法 | |
| CN204065045U (zh) | 脱硝脱汞催化剂活性测评装置 | |
| CN103604683B (zh) | 测定脱硫副产物中汞的赋存状态的方法 | |
| CN102288460A (zh) | 用于x射线荧光检测痕量贵金属的预富集制样方法 | |
| CN101865905B (zh) | 烟气中汞浓度在线检测方法 | |
| Peng et al. | Distribution of bromine and iodine in thermal power plant | |
| CN111380730B (zh) | 一种石煤微量元素逐步浸取及赋存状态分析的方法 | |
| CN103721676A (zh) | 一种碘化活性炭及其制备方法与应用 | |
| CN103954493A (zh) | 燃煤飞灰中碳黑颗粒与残焦的分离及定量测定方法 | |
| CN106732331A (zh) | 飞灰吸附剂碘改性方法及碘改性飞灰吸附剂和燃煤烟气脱汞的方法 | |
| CN102873079B (zh) | 一种蔗渣灰脱除糖蜜酒精废液中硫酸根的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110504 Termination date: 20140519 |