（1）综述了Hg-CEMS预处理模块的四个关键问题。
（2）提出了Hg-CEMS稀释采样系统的设计优化方法。
（3）研发了Hg0/Hg2+高效择性吸附剂。
（4）探究了酸性气体对Hg2+高温分解还原的影响，研制出高效除酸剂。
（5）发明了固态氧化法高纯度Hg2+标气发生技术。
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Hg-CEMS烟气预处理关键问题研究与进展
鉴于汞在化石燃料和矿物资源中的天然禀赋以及能源与资源利用过程中汞污染物的排放与监管，研发我国自主知识产权的汞连续在线监测系统(Hg-CEMS)成为汞排放浓度监测的国家重大需求。烟气预处理技术是Hg-CEMS系统中最关键的组成部分，也是限制我国Hg-CEMS技术发展与应用的核心技术。对Hg-CEMS烟气预处理技术中的4个关键模块——稀释采样模块、Hg0/Hg2+分离模块、Hg2+还原模块、Hg2+标气发生模块的研究进展进行全面综述。
首先，介绍稀释采样技术的原理与应用，阐述音速小孔和热稀释引射器的结构和设计要点，论述数值模拟与优化设计相结合的方法。其次，针对Hg0/Hg2+分离技术，综述湿法吸收、物理吸附和化学吸附的研究新进展，讨论选择性吸附剂KCl和CaO的理论和实验研究结果。第三，针对Hg2+还原技术，概述湿化学还原、低温还原和高温分解还原的技术，论证低温还原技术中固态还原剂的活性成分、反应温度以及烟气成分对氧化态汞还原的影响，探讨高温分解还原技术中填充材料、酸性气体组分以及除酸技术对Hg2+还原和Hg0再氧化的新研究进展。最后，针对Hg2+标气发生技术面临的技术难点，提出固态标气发生新技术理念并指出其工业应用的可行性。结合当前Hg-CEMS技术的研究发展和应用现状，提出上述4个关键模块的研究思路、解决方案与应用前景。
图1 Hg-CEMS系统示意
图2 CEMS稀释抽取示意
图3 ISO 9300圆环音速喷嘴
图4 超音速引射器结构示意
图5 背压比与音速喷嘴流量的关系
图6 稀释气压力对次流进口压力的影响及Hg-CEMS热稀释采样系统测试
图7 KCl镀层扩散管及KCl镀层阳离子交换膜/尼龙膜
图8 不同条件下吸附剂活性组分和载体的吸附性能
图9 不同工况下固态价态汞还原剂的还原效率
图10 高温分解的影响因素
图11 不同除酸剂对高温分解还原的影响
图12 商用HgCl2校准器装置图
段钰锋，东南大学能源与环境学院教授，工学博士，博士生导师。从事专业热能工程、环境工程。主要研究方向：循环流化床、燃煤污染物控制、汞在线监测、固废危废资源化。主持国家级、部省级科研项目30余项，包括国家重点研发课题、国家自然科学基金、国家科技支撑、“973”、江苏省环保科研课题、江苏省产学研联合创新基金等。承担企业合作项目40余项。以应用基础研究为导向，以国家重大需求为牵引，以培养科研人才为己任，服务于社会。在能源、环境、材料和化工领域的主要学术刊物上发表SCI/EI收录论文400余篇，授权国家发明专利30余项；培养博硕士研究生120余名。担任国家重点研发计划“燃煤过程中砷、硒、铅等重金属的控制技术”、“燃煤PM2.5及Hg控制技术”项目专家组专家；主办2016年第11届中韩清洁能源国际会议，担任大会主席；担任南京机械工程学会热能专委会主任，中国环境科学学会重金属污染防治专业委员会委员，国家自然科学基金通讯评审专家，国际/国内重要学术刊物专职审稿人。
