摘要：

在鼓泡反应器中考察了高锰酸钾氧化单质汞（Hg）的影响因素和机理，研究结果表明，KMnO4和Hg的反应很快，去除率随KMnO4增加而增加；汞的进口浓度对汞的去除率影响不大；随pH值的升高汞的去除率先降低后增加，在强酸性（pH=0）下Hg去除率最大，为92.4%，当pH值超过11随pH值的升高而增加。在不同酸碱体系中，Hg和KMnO4反应过程是不同的。在酸性条件下H+提高了体系的氧化还原电势，同时生成的Mn2+对本反应具有自催化作用。中性及碱性条件下，除氧化Hg外，KMnO4还原为MnO2对Hg有吸附作用，在强碱性条件下KMnO4将OH－氧化成OH从而使得自由基·OH氧化去除Hg。

关键词：

高锰酸钾；pH值；单质汞氧化；吸收

一、概述

单质汞（Hg）是燃煤烟气中汞的主要形式之一，它具有较高的挥发性和较低的水溶性，极易在大气中通过长距离的大气运输形成全球性的汞污染，它在大气中的平均停留时间长达半年至2年，是最难控制的形态之一，也是燃煤烟气脱汞的难点。氧化吸收法主要是利用现有的脱硫装置（WFGD）同时脱硫脱汞，实现多污染物联合控制，被认为是最适合中国国情的一种烟气脱汞方法。但是由于脱硫装置只能脱除氧化形式的汞，对Hg基本没有脱除效果，为此许多研究者向烟气中添加氧化剂，将Hg氧化成Hg2+，增加汞的去除率。目前用于氧化脱汞的氧化剂KMnO4、K2S2O8、NaClO2（或KClO2）、NaClO3（或KClO3）、NaClO4（或KClO4）和O3等。

KMnO4是常用的氧化剂之一，有较强的氧化性，能与许多无机物和有机物发生反应，高锰酸钾广泛用于饮用水和废水中有机污染物的氧化处理。KMnO4水溶液是吸收元素汞蒸气一种有效的吸收剂，EPA方法29就是用酸性高锰酸钾溶液做吸收剂测定气相中的元素汞，高锰酸钾溶液在烟气采样过程中用于收集汞。尽管高锰酸钾很昂贵，但是去除低浓度汞的效率高，商业上仍可能用于空气污染控制或其他气体脱汞。叶群峰等利用双搅拌反应器研究了高锰酸钾与汞的二级反应速度，但未能详细研究吸收过程中的各种影响因素。为此，本实验重点考察高锰酸钾氧化吸收Hg的影响因素及其机理。

图1实验装置图

Fig．1Schematicdiagramofexperimentalapparatus

首先，将350mL的次氯酸钾溶液加入反应器，在采样管中加入20mL吸收液，质量浓度分别为H2SO4=10%和KMnO4=4%，打开氮气阀门以及恒温水浴锅，调节气体流量和水浴锅温度，钢瓶中的氮气作为载气通过U型管，将汞渗透管挥发出来的元素汞带出，通过反应器，尾气用高锰酸钾溶液吸收净化后排空，稳定0.5h后，气体通路转向采样管采样，取样时间为5min，取样结束后排空，当气体通入反应器时开始计时，每隔一定时间采一次样。汞浓度采用原子荧光光度法（AFS—820原子荧光光度计）进行测定，通过测定进入鼓泡反应器前后Hg的浓度，得到Hg的氧化去除率。

   二、   

实验结果与讨论

2.1 KM....