view in publisher's site

Reaction mechanisms and chemical kinetics of mercury transformation during coal combustion

Mercury (Hg) emission from coal combustion has attracted considerable public concern because of its harmful effects on human health and the ecosystem. The fundamental understanding of the reaction mechanisms and chemical kinetics that govern the transformation of Hg0 to Hg2+ and Hgp in coal-fired flue gas is crucial for mercury emission control. Kinetic calculations with quantitative predictability are critical to scaling up laboratory experiments to pilot- or full-scale tests. Despite extensive research over the last two decades, there remain many unresolved issues that can limit our ability to make useful engineering predictions and hence the potential for mercury emission control. This review discusses recent progress in the study of reaction mechanisms and kinetics of mercury oxidation over a wide temperature range, with a specific focus on the heterogeneous reaction mechanism of mercury adsorption, conversion and desorption on solid surfaces. Thermochemical properties of relevant mercury species are the basis of thermodynamic predictions. They are reviewed and provided first. Various methods and theories for evaluating and estimating kinetic rate parameters of elementary reactions are surveyed from existing experiments and theoretical studies. Further, the chemical reaction kinetics of mercury oxidation is discussed with an emphasis on two primary aspects of the problem: (i) the development of homogeneous reaction mechanisms using quantum chemistry calculations and (ii) the advancement of heterogeneous reaction mechanisms in which kinetic parameters of surface reactions are fitted to experimental data. Various kinetic models are tested against selected experimental data, the corresponding performance of each kinetic model is compared and evaluated. Finally, we provide an outlook on the reaction mechanisms and kinetics of mercury transformation during coal combustion.

مکانیزم‌های واکنش و سینتیک شیمیایی تبدیل جیوه در طول احتراق زغال‌سنگ

انتشار جیوه (Hg)از احتراق زغال‌سنگ به دلیل اثرات مضر آن بر سلامت انسان و اکوسیستم، نگرانی‌های عمومی قابل‌توجهی را به خود جلب کرده‌است. درک اساسی مکانیزم‌های واکنش و سینتیک شیمیایی حاکم بر تبدیل Hg۰ به Hg۲ + و Hgp در گاز دودکش ذغال‌سنگ سوز برای کنترل انتشار جیوه بسیار مهم است. محاسبات کینتیک با قابلیت پیش‌بینی کمی برای بزرگ کردن آزمایش‌ها آزمایشگاهی به تست‌های آزمایشی یا تمام مقیاس حیاتی هستند. علی‌رغم تحقیقات گسترده در دو دهه گذشته، مسائل حل‌نشده بسیاری باقی مانده‌اند که می‌توانند توانایی ما را برای پیش‌بینی مهندسی مفید و در نتیجه پتانسیل کنترل انتشار جیوه محدود کنند. این بررسی پیشرفت اخیر در مطالعه مکانیزم‌های واکنش و سینتیک اکسیداسیون جیوه در یک محدوده دمایی گسترده، با تمرکز خاص بر مکانیزم واکنش ناهمگن جذب جیوه، تبدیل و واجذبی بر روی سطوح جامد را مورد بحث قرار می‌دهد. خواص ترموشیمیایی گونه‌های جیوه مربوطه، پایه و اساس پیش‌بینی‌های ترمودینامیکی هستند. آن‌ها ابتدا مورد بررسی قرار گرفته و ارائه می‌شوند. روش‌ها و نظریه‌های مختلفی برای ارزیابی و تخمین پارامترهای سرعت جنبشی واکنش‌های اولیه از آزمایش‌ها موجود و مطالعات نظری مورد بررسی قرار گرفته‌اند. علاوه بر این، سینتیک واکنش شیمیایی اکسیداسیون جیوه با تاکید بر دو جنبه اصلی مساله مورد بحث قرار می‌گیرد: (۱)توسعه مکانیزم‌های واکنش همگن با استفاده از محاسبات شیمی کوانتومی و (۲)پیشرفت مکانیزم‌های واکنش ناهمگن که در آن پارامترهای سینتیکی واکنش‌های سطحی با داده‌های تجربی متناسب می‌شوند. مدل‌های سینتیکی مختلف در برابر داده‌های تجربی انتخابی آزمایش شده‌اند، عملکرد متناظر هر مدل سینتیکی مقایسه و ارزیابی شده‌است. در نهایت، ما نگاهی به مکانیزم واکنش و سینتیک تبدیل جیوه در طول احتراق زغال‌سنگ می‌اندازیم.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • ترجمه مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • ترجمه مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • مقاله Fuel Technology
  • ترجمه مقاله Fuel Technology
  • مقاله تکنولوژی سوخت
  • ترجمه مقاله تکنولوژی سوخت
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.