祝贺课题组的论文：Mechanism of arsenic migration and transformation during pulverized coal combustion在燃烧领域顶级期刊Proceedings of the Combustion Institute发表。博士后黄永达为第一作者，姚洪教授和胡红云副教授为共同通讯作者。
重金属砷具有高毒性、潜在致癌性和生物蓄积性，燃煤过程的砷排放问题已经引起了广泛关注。燃煤释放的气态砷可通过呼吸道、消化道或皮肤接触等方式进入人体，进而危害人体健康；此外，燃煤烟气中的气态砷可与选择性催化还原（SCR）催化剂反应，导致SCR催化剂中毒，进而造成脱硝效率急剧下降。尽管燃煤电厂安装配备了众多烟气净化设备，但对气态砷的控制作用效果有限。相比之下，烟气中的飞灰颗粒可被除尘装置（如静电除尘器、布袋除尘器）有效去除。因此，促使气态砷富集在飞灰颗粒表面可有效促进气态砷的协同脱除，而这前提则是需要掌握燃煤过程砷的迁移转化行为。目前，对煤燃烧过程砷的气固转化行为（尤其是反应温度区间和活性无机组分）尚未有清晰的结论。
基于此，为了阐明煤粉燃烧过程砷的迁移转化机理，本文综合现场采样、中试燃烧试验、实验室吸附实验和分子尺度理论计算开展研究。结果表明，气态砷与飞灰无机组分之间的交互作用包括化学反应和氧化过程，这些过程始于高温（约1350℃），主要发生在中高温区域（650~1350℃）。偏高岭土、磁铁矿、赤铁矿和硬石膏是交互作用的主要活性成分。其中，由于砷酸钙具有较好的热稳定性，硬石膏在高温下可有效与气态砷反应。而偏高岭土、磁铁矿和赤铁矿在中温区域具有较高的砷反应性能。在烟气冷却过程中，气态砷倾向于先被硬石膏捕集，从而在高温下形成钙结合态砷；随着烟气的进一步冷却，气态砷再与偏高岭土、磁铁矿和赤铁矿反应生成铁结合态砷或铝结合态砷。较高的烟气温度和飞灰成分（尤其是磁铁矿和赤铁矿）可促进飞灰表面的砷氧化为低毒性砷酸盐。这些发现可为燃煤过程砷排放控制（混煤、添加剂或吸附剂等）提供基础。
本工作受到了国家自然科学基金（52220105006，52106147）、中国博士后科学基金（GZB20230234，2023M731181）和湖北省自然科学基金（2024AFB049）的资助。
煤粉燃烧过程砷的迁移转化机理图
文章完整信息：Yongda Huang, Aijun Li, Hongyun Hu∗, Shuai Li, Chan Zou, Renjie Zou, Xiaojiang Wu, Ichiro Naruse, Hong Yao∗. Mechanism of arsenic migration and transformation during pulverized coal combustion. Proceedings of the Combustion Institute, 2024, 40(1-4), 105467
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.proci.2024.105467
（通讯员：黄永达）
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