我国“多煤贫油少气”的能源结构决定了我国现阶段的能源消耗仍然以煤炭为主。煤炭燃烧所带来的汞污染受到社会广泛关注同时也是最大的人为汞排放源。随着我国对于大气汞污染减排政策日趋严格,燃煤锅炉对烟气汞形态、浓度监测设备的需求也与日俱增。汞在线监测系统（Hg-CEMS）由于能实时监测烟气汞浓度,已成为燃煤电厂主流的汞浓度监测设备。受限于目前监测技术仅能够测量零价汞（Hg~0）,Hg-CEMS通过二价汞(Hg2+)转化单元将Hg2+转化为Hg~0间接测量Hg2+。Hg2+高温裂解法因其可靠性强和转化效率高,应用于Hg2+转化单元具有显著优势。但是Hg2+高温裂解的反应温度区间尚未系统探究,另外,烟气酸性气体造成的二次氧化问题是高温裂解法的难点。因此,本文系统研究了Hg2+高温裂解的温度范围,并对Hg2+高温裂解除酸剂的还原特性进行了系统的研究,最后基于Hg2+高温裂解方法,提出了一种用于Hg-CEMS的新型汞形态分离转化装置。首先,探究了温度、填充材料高度和填充材料目数对Hg2+高温裂解的影响,随后系统探究了酸性气体（O2、HCl）的二次氧化问题。结果表明:Hg2+裂解效率是反应温度和接触位点双重作用的结果,随着温度的增加,Hg2+还原效率随之增加。通过填充石英片增加接触位点和停留时间,使得在800℃时Hg2+被完全裂解,研究发现合适的填充目数和填充床层高度可降低Hg2+完全裂解所需温度,当反应温度为700℃,10～16目石英玻璃填充,3 cm床高的条件时Hg2+被完全裂解;O2对高温裂解存在一定的抑制作用,该反应受热力学控制,因此其抑制程度与O2浓度无关,注入O2后Hg2+还原效率降低到92%左右;HCl对高温裂解的抑制作用随着浓度增加而加强,当HCl浓度从10 ppm增加到50 ppm,还原效率从53.1%降低到21.24%,同时注入HCl和O2会发生Deacon反应生成具有强氧化性的Cl2,从而导致裂解后的Hg~0被完全氧化为Hg2+,这表明二次氧化问题要引起重视。然后,以解决二次氧化问题为出发点,本文提出使用除酸剂作为解决方案,对除酸剂活性组分和载体材料进行筛选并制备了一系列担载型除酸剂。结果表明:由于Ca O的比表面积和空隙结构明显优于Mg O,使得Ca O具有更佳的Hg2+还原能力,因此选择Ca O为活性成分。由于γ-Al2O3表面丰富的强碱性位和良好的比表面积和空隙结构,实验条件下表现出最高的Hg2+还原效率（68.36%）,因此选择γ-Al2O3作为抗烧结载体材料;不同Ca O前驱物制备的除酸剂展现出比表面积和空隙结构的差异,表征结果显示（CH3COO）2Ca-Ca O表面颗粒分散,且颗粒间隙较大,具有良好的比表面结构,这是因为乙酸钙在煅烧过程中分解释放大量气体使得空隙结构丰富,另外硅酸锂溶液中的Si O2起到抗烧结作用,因此（CH3COO）2Ca-Ca O具有最高的Hg2+还原效率（84.61%）,故选择乙酸钙为Ca O前驱体材料。通过化学浸渍法制备了担载型除酸剂,随着γ-Al2O3负载量增加,Hg2+还原效率随之显著增加,Ca O/50%γ-Al2O3的Hg2+还原效率最高,这是因为γ-Al2O3的掺入使得除酸剂比表面积增加,同时γ-Al2O3增强了除酸剂的抗烧结能力;研究发现通入HCl使得除酸剂表面吸附的Hg2+以Hg~0的形式释放,这导致Ca O/50%γ-Al2O3的还原效率偏高于正常值,利用“石英填充材料+除酸剂”配置有效的避免了Hg2+吸附导致还原效率偏高的现象。最后,探究了金属掺杂对除酸剂性能的影响,明确了影响除酸剂使用寿命的几个因素,包括模拟烟气气氛、空速等,从而为除酸剂的实际工业应用提供指导。结果表明:KOH掺杂改性得到的Ca O-KO表面存在一定的空隙结构,在反应过程中发生结构重整,从而产生了新的反应表面,使得反应后表面空隙结构有所增加,有利于反应持久且高效的进行。除酸剂Ca O-KO在模拟烟气气氛下的Hg2+还原性能仍然较好的,Hg2+还原率达90%以上。除酸剂Ca O-KO的使用空速不宜大于23700 h-1,反应后的除酸剂仍具有较好的比表面积,模拟烟气下除酸剂和SO2反应生成Ca SO4是影响除酸剂寿命的一个主要因素。