一种烟气中Hg2+的脱除系统技术方案

本实用新型专利技术一种烟气中Hg2+的脱除系统，在脱除Hg2+污染的同时能够实现汞资源的回收利用。其包括湿法脱硫系统和石油亚砜分离系统；湿法脱硫系统包括湿法脱硫塔，湿法脱硫塔内部形成的浆液池，连接烟道的氧化烟气入口，与浆液池连通设置的氨水储罐和石油亚砜原液储罐，设置在氧化烟气入口上方的喷淋层，以及连接喷淋层和浆液池的浆液循环泵；石油亚砜分离系统包括一级油水分离器，一级油水分离器的输入端与浆液池连通，油相输出端输出含Hg2+的石油亚砜，水相输出端输出回收脱硫浆液，其水相输出端连接喷淋层。通过将不溶于水的石油亚砜添加到脱硫浆液中，经混合喷淋以将烟气中的Hg2+捕集到石油亚砜中，实现对烟气中Hg2+的脱除。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环保
，具体为一种烟气中Hg2+的脱除系统。
技术介绍
汞是一种有毒的重金属元素，也是重要的大气污染物之一。据统计，大气环境中约31％的汞来自于火电厂的煤燃烧，其设计到电力、工业锅炉、钢铁冶金等行业，燃煤汞污染已经成为当今世界公认的又一严峻环境问题。为此，环境保护部和国家质检总局于2012年1月1日联合发布了《火电厂大气污染物排放标准》，首次将我国电厂烟气中汞的排放值限定在0.03mg/m3，在国家政策法规层面决定了烟气脱汞技术的研究将具有重要的社会经济价值。燃煤烟气中汞主要以元素汞(Hg0)、氧化汞(Hg2+)及颗粒汞(Hgp)三种形式存在。Hg2+和Hgp因其自身物理化学性质，易在湿法脱硫和除尘装置中脱除。然而，Hg0易挥发且难溶于水，难以在常规烟气净化设备中脱除，几乎全部排放到大气中，极大地危害着人体健康。根据AtmosphericChemistryandPhysics于2010年10:1183-1192中发表的“Mercuryemissionandspeciationofcoal-firedpowerplantsinChina”、Fuel于2008年发表的文献“Theroleoffluegasdesulphurisationinmercuryspeciationanddistributioninaligniteburningpowerplant”，以及环境工程学报在2008年1(2):64-69中公开的《湿式烟气脱硫系统同时脱汞研究》中的内容表明：在湿法脱硫装置中，Hg2+的脱除率接近100％。然而，由于脱硫浆液中含有许多具有还原性的离子，Fuel杂志于2010年89:3167-3177中发表的文章“RemovalofHg0fromfluegasesinwetFGDbycatalyticoxidationwithair-Anexperimentalstudy”表明，溶解在浆液中的Hg2+会被逐渐还原成Hg0，致使通过脱硫浆液后烟气中Hg0浓度反而比进气高。如王岳军在2011年公开的浙江大学博士学位论文《气相零价汞催化氧化及二价汞液相吸收、还原过程研究》中指出：在吸收液pH为4.5～5.5之间时，钙基系统中有近70％的Hg2+被还原。为此，Fuel杂志于2007年86:2789-2797中发表的文章“MercuryremovalfromcoalcombustionbyFentonreactions-PartA:Bench-scaletests”公开向脱硫浆液中添加Fenton试剂(Fe3+/H2O2)、JournalofHazardousMaterials杂志在2010年183:132-137的报道“Theroleofiodinemonochloridefortheoxidationofelementalmercury”)中公开的添加氯化碘和Fuel在2012年96:568-571的报道“EffectofaddingaluminumsaltstowetFGDsystemsuponthestabilizationofmercury””中公开的添加铝盐等以抑制Hg2+的还原，并取得了一定效果。尽管该法具有一定的应用前景，但使用该法时需向脱硫浆料中添加氧化剂和催化剂的量较大，会在很大程度上影响浆料的组成，进而影响脱硫效果。此外，添加剂的加入将会降低石膏品质。此外，将燃煤锅炉烟气中的汞直接进行脱除处理后，不加以回收也是对汞资源的浪费。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种烟气中Hg2+的脱除系统，使用简单，方便高效，在脱除Hg2+污染的同时能够实现汞资源的回收利用。本技术是通过以下技术方案来实现：一种烟气中Hg2+的脱除系统，包括湿法脱硫系统和石油亚砜分离系统；所述的湿法脱硫系统包括湿法脱硫塔，湿法脱硫塔内部形成的浆液池，连接烟道的氧化烟气入口，与浆液池连通设置的氨水储罐和石油亚砜原液储罐，设置在氧化烟气入口上方的喷淋层，以及连接喷淋层和浆液池的浆液循环泵；所述的石油亚砜分离系统包括一级油水分离器，一级油水分离器的输入端与浆液池连通，油相输出端输出含Hg2+的石油亚砜，水相输出端输出回收脱硫浆液，其水相输出端连接喷淋层。优选的，还包括石油亚砜再生系统，所述的石油亚砜再生系统包括二级油水分离器和连接在二级油水分离器上的盐酸储罐；二级油水分离器的输入端与一级油水分离器的油相输出端连接，油相输出端输出再生石油亚砜，水相输出端输出Hg2+的盐酸解析液，其油相输出端连接喷淋层。进一步，还包括连接在二级油水分离器水相输出端的Hg2+电解装置，Hg2+电解装置用于将Hg2+的盐酸解析液进行电解处理得到水银，Hg2+电解装置上连接有用于存储水银的液体纯汞收集装置。进一步，一级油水分离器的水相输出端和二级油水分离器的油相输出端均分别连接在浆液循环泵的出口侧。优选的，浆液池中设置有搅拌系统。优选的，湿法脱硫塔内喷淋层上方依次设置有除雾层和烟气出口。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术将不溶于水的石油亚砜添加到脱硫浆液中，通过混合喷淋以将烟气中的Hg2+捕集到石油亚砜中，实现对烟气中Hg2+的脱除。利用石油亚砜不溶于水且密度小于1的性质，通过简单的油水分离器将捕集了Hg2+的石油亚砜与脱硫浆液分离开，将分离出来的含Hg2+的石油亚砜收集起来；然后向其中加入盐酸溶液，以将石油亚砜捕集的Hg2+解析出来，实现对石油亚砜的再生；将再生后的石油亚砜重新通入脱硫塔内进行新一轮的Hg2+捕集，最后通过对Hg2+的盐酸解析液进行电解处理，可制得高纯水银，所制备的高纯汞可以在一定程度上缓解我国汞资源匮乏的现状。此外，此脱汞系统的开发还能避免烟气中的Hg2+进入脱硫浆液，免除Hg2+在脱硫浆液中的再释放，造成环境污染。附图说明图1为本技术实例中所述脱除系统的结构示意图示意图。图中：氨水储罐1，搅拌系统2，氧化烟气入口3，喷淋层4，除雾系统5，烟气出口6，浆液循环泵7，一级油水分离器8，二级油水分离器9，Hg2+电解装置10，液体纯汞收集装置11，石油亚砜原液储罐12，盐酸储罐13。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术一种烟气中Hg2+的脱除系统只需要在常规脱硫系统基础之上增设包括一级油水分离器8的石油亚砜分离系统、包括二级油水分离器9的石油亚砜再生系统、Hg2+电解装置10及液体纯汞收集装置11，适用于火电厂燃煤锅炉、钢铁烧结机、工业锅炉、工业窑炉等产生的含Hg2+的烟气处理。其中，湿法脱硫系统包括湿法脱硫塔，湿法脱硫塔内部形成的浆液池，连接烟道的氧化烟气入口3，与浆液池连通设置的氨水储罐1和石油亚砜原液储罐12，设置在氧化烟气入口3上方的喷淋层4、除雾层5和烟气出口6，以及连接喷淋层4和浆液池的浆液循环泵7；浆液池中设置有搅拌系统2。石油亚砜分离系统包括一级油水分离器8，一级油水分离器8的输入端与浆液池连通，油相输出端输出含Hg2+的石油亚砜，水相输出端输出回收脱硫浆液。石油亚砜再生系统，所述的石油亚砜再生系统包括二级油水分离器9和连接在二级油水分离器9上的盐酸储罐13；二级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气中Hg2+的脱除系统，其特征在于，包括湿法脱硫系统和石油亚砜分离系统；所述的湿法脱硫系统包括湿法脱硫塔，湿法脱硫塔内部形成的浆液池，连接烟道的氧化烟气入口(3)，与浆液池连通设置的氨水储罐(1)和石油亚砜原液储罐(12)，设置在氧化烟气入口(3)上方的喷淋层(4)，以及连接喷淋层(4)和浆液池的浆液循环泵(7)；所述的石油亚砜分离系统包括一级油水分离器(8)，一级油水分离器(8)的输入端与浆液池连通，油相输出端输出含Hg2+的石油亚砜，水相输出端输出回收脱硫浆液，其水相输出端连接喷淋层(4)。

【技术特征摘要】
1.一种烟气中Hg2+的脱除系统，其特征在于，包括湿法脱硫系统和石油亚砜分离系统；所述的湿法脱硫系统包括湿法脱硫塔，湿法脱硫塔内部形成的浆液池，连接烟道的氧化烟气入口(3)，与浆液池连通设置的氨水储罐(1)和石油亚砜原液储罐(12)，设置在氧化烟气入口(3)上方的喷淋层(4)，以及连接喷淋层(4)和浆液池的浆液循环泵(7)；所述的石油亚砜分离系统包括一级油水分离器(8)，一级油水分离器(8)的输入端与浆液池连通，油相输出端输出含Hg2+的石油亚砜，水相输出端输出回收脱硫浆液，其水相输出端连接喷淋层(4)。2.根据权利要求1所述的一种烟气中Hg2+的脱除系统，其特征在于，还包括石油亚砜再生系统，所述的石油亚砜再生系统包括二级油水分离器(9)和连接在二级油水分离器(9)上的盐酸储罐(13)；二级油水分离器(9)的输入端与一级油水分离器(8)的油相输出端连接，油相...

【专利技术属性】
技术研发人员：付康丽，姚明宇，程广文，杨成龙，李阳，蔡铭，杨嵩，赵婷雯，赵瀚辰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61