未燃尽碳表面卤化汞的解吸反应机理

研究燃煤电厂未燃尽碳表面卤化汞的解吸反应机理对于燃煤电厂飞灰的再利用具有重要的指导意义。建立未燃尽碳表面饱和簇模型以及未燃尽碳表面卤化汞模型,采用量子化学中的密度泛函理论对未燃尽碳表面卤化汞的解吸特性进行了研究,详细讨论了解吸过程中间态产物的能量变化,计算了298~1 500 K温度范围内的热力学参数、动力学参数以及反应速率常数,拟合得到了解吸反应的反应速率计算公式。结果表明,在未燃尽碳表面含汞卤化物的解吸反应为吸热反应,在高于1 070 K时各解吸才可以自发进行,并且随着温度的升高各解吸反应吸收的热量减少、自发性增强;Hg Cl_2在未燃尽碳表面解吸反应的活化能最低,其次为Hg Br_2Hg BrHg Cl;在同一温度下卤化汞在未燃尽碳表面发生解吸的反应速率由快到慢依次为Hg Cl_2、Hg Br_2、Hg Br、Hg Cl。

Mechanism of desorption reaction of halogenated mercury on unburned carbon surface in coal-fired power plants