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煤在我国是一种重要的能源,煤的燃烧是造成我国生态环境破坏的最大污染源。在煤燃烧形成的污染物中,除二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳、细微颗粒物外,还有痕量元素造成的污染。痕量元素有许多毒性极大,其化学稳定性好,具有迁徙性、沉积性,不仅会引发人体呼吸系统的严重疾病,而且会污染水资源、土壤,造成生态环境的破坏。痕量元素及其化合物的排放已经成为燃烧污染中的一个新兴而前沿的研究领域,成为愈来愈受关切的新热点。对煤燃烧过程中痕量元素的释放、迁徙、转化的过程中的物理、化学机理进行系统、深入的研究有助于痕量元素排放的精确预报和高效控制。本文以痕量元素中毒性较大的汞和铬为研究对象,利用化学动力学的方法对燃煤过程中痕量元素的形态转化规律及其影响因素进行了分析研究。煤燃烧过程中痕量元素的物质形态对痕量元素的控制非常重要。本文首先描述了燃煤烟气中痕量元素形态转化规律以及痕量元素本身的物理化学性质、燃烧工况和烟气中卤素的含量等因素对痕量元素形态的影响;紧接着,详细介绍了燃煤烟气中痕量元素形态的常用的三个分析方法,分别是取样分析法、化学热力学模型分析和化学动力学模型分析;阐述了各分析方法的原理以及应用条件。煤中含有一定量的含S物质,SOX是燃煤烟气的重要组分之一。在已有工作的基础上,本文考虑了S元素对Hg氧化的影响,向已有动力学模型中加入了SOX的化学机理和NOX/SOX相互转化的次级机理以及SOX/Cl之间的机理,建立了C/H/O/N/S/Cl系统中Hg的化学动力学模型,并分析了烟气组分对Hg化学形态的影响规律。动力学研究表明:NO、NO2对Hg氧化抑止作用比较强, SO2只有在浓度较高时才有较为微弱的抑止作用;NO2/SO2、NO2/HCl之间的协同作用存在,NO/SO2、NO/HCl以及SO2/HCl之间没有协同效应;燃煤烟气中的SO2主要是通过与烟气中的NO2相互作用来影响Hg的氧化的。最后,从比较简单的系统出发,建立了燃煤烟气中Cr/O2/Cl2化学动力学反应模型,分析了燃煤烟气中温度、Cl2浓度对痕量元素Cr物质形态的影响。并对Cr/O2/H2系统进行化学热力学模型分析,为进一步的化学动力学研究奠定了基础。