一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，该装置用于通过浆液泵与吸收塔连接，其包括装置本体，装置本体内中部位置设置有催化网床，催化网床与装置本体内周壁可拆卸固定，催化网床呈蜂窝结构，催化网床的内、外表面粘结有负载钴量为10％的纳米碳管催化剂，装置本体上端设置有进水管，下端一侧设置有出水管，装置本体内下端还设置有一根鼓泡管，鼓泡管一端的进气口延伸至装置本体外侧，鼓泡管上端均匀分布有多个通气孔，装置本体内下端的周壁上还设置有至少一个搅拌装置。本发明专利技术的目的装置解决了亚硫酸盐的氧化不充分以及系统结垢、管道堵塞的问题，提高了亚硫酸盐的氧化速率与效率，并对残留在脱硫浆液中的汞进行脱除。

A device for sulfite oxidation and synergistic removal of mercury in Desulphurization by magnesium process

The invention discloses a device for mercury removal and CO oxidation of sulfite magnesium desulfurization, the device used by slurry pump is connected with the absorption tower, which comprises a device body and a device body is provided with a central position of catalytic bed, bed nets and catalytic device of the inner peripheral wall can be removably fixed, a catalytic bed the honeycomb structure, the outer surface of the catalytic bed net bond within, for 10% of the carbon nano tube catalyst cobalt loading device, the upper end of the body is provided with a water inlet pipe, the lower end is provided with a water outlet pipe, the lower end is provided with a device in a bubble tube, the lateral air inlet extends to the device body bubble tube end of the drum global uniform distribution of a plurality of air holes in the upper end of the pipe, the device at the lower end of the peripheral wall is provided with at least one stirring device. The purpose of the device of the invention solves the oxidation of sulfite is not sufficient and scaling, pipe blockage, improve the oxidation rate and efficiency of sulfite, and the removal of residues in the desulfurization slurry in mercury.

【技术实现步骤摘要】
一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置
本专利技术属于镁法脱硫中亚硫酸盐的催化氧化以及协同脱除重金属的
，尤其是涉及一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置。
技术介绍
镁法脱硫是目前中小型工业锅炉常用的烟气处理工艺，但由于副产物亚硫酸镁的氧化反应速率相对缓慢，亚硫酸镁氧化不充分，纯度较低导致副产物无法直接使用。并且容易造成系统结垢、设备堵塞、而且还存在副产物回收率低、副产物难回收利用和排放液二次污染等问题。除此之外，烟气中残留的重金属(汞)也未得到去除，降低了副产品的品质，对经济价值产生了很大的影响。目前解决脱硫系统氧化能力不足的主要手段是添加催化剂以提高亚硫酸镁的氧化速率。但由于催化剂均以溶液形式加入脱硫浆液，导致应用过程的运行成本较高，且催化剂难以回收，催化剂的应用和推广也因此受到了极大的限制。并且对重金属也未起到脱除作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，解决了亚硫酸盐的氧化不充分以及系统结垢、管道堵塞的问题，提高了亚硫酸盐的氧化速率与效率，对残留在脱硫浆液中的汞进行脱除。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，该装置用于通过浆液泵与吸收塔连接，其包括装置本体，所述装置本体内中部位置设置有催化网床，所述催化网床与所述装置本体内周壁可拆卸固定，所述催化网床呈蜂窝结构，所述催化网床的内、外表面粘结有负载钴量为10％的纳米碳管催化剂，所述装置本体上端设置有进水管，下端一侧设置有出水管，所述装置本体内下端还设置有一根鼓泡管，所述鼓泡管一端的进气口延伸至所述装置本体外侧，所述鼓泡管上端均匀分布有多个通气孔，所述装置本体内下端的周壁上还设置有至少一个搅拌装置。进一步的，所述负载钴量为10％的纳米碳管催化剂的制备方法如下：预处理：称取多壁纳米碳管于锥形瓶中，加入60％HNO3，多壁纳米碳管与HNO3的质量(g)体积(ml)比为1:15，80℃电磁加热搅拌，同时冷凝水回流，回流结束，真空抽滤洗涤至中性，在烘箱内120℃干燥2h，并称重；称取0.986重量份的Co(NO3)·6H2O和2重量份预处理后的多壁纳米碳管，将干燥后的多壁纳米碳管和Co(NO3)·6H2O一起放入锥形瓶，溶于无水乙醇，无水乙醇与称取的预处理后的多壁纳米碳管的体积(ml)质量(g)比为25:1；再次30℃下电磁加热搅拌，超声分散30min，120℃干燥2h；将干燥后的产物放入N2保护管式炉中焙烧。进一步的，所述保护管式炉中焙烧条件为：1h升温120℃，120℃保持1h，2h升温500℃，500℃保持3h。进一步的，所述装置本体内下端的对称的周壁上设置有2个搅拌装置。进一步的，所述搅拌装置为马达驱动的扇叶。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：对现有的脱硫工艺进行改进，在吸收塔内只进行脱硫(SO2的吸收)，不进行亚硫酸盐的氧化，将本装置通过浆液泵与吸收塔连接，解决了亚硫酸盐的氧化不充分以及系统结垢、管道堵塞的问题，提高了亚硫酸盐的氧化速率与效率，对残留在脱硫浆液中的汞进行脱除；同时有效降低了吸收塔的高度，减小了吸收塔的尺寸，提高了副产品的回收率和品质，杜绝了排放液二次污染的问题，增加了经济效益。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置的结构示意图；附图标记说明：1-装置本体；2-催化网床；3-进水管；4-出水管；5-鼓泡管；6-搅拌装置；图2为单独去除重金属、重金属/亚硫酸盐同时存在下重金属离子去除效率图；图3为亚硫酸镁氧化速率图。具体实施方式如图1所示，一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，该装置用于通过浆液泵与吸收塔连接，其包括装置本体1，所述装置本体1内中部位置设置有催化网床2，所述催化网床2与所述装置本体1内周壁可拆卸固定，所述催化网床2通过挂件挂接于周壁上，所述催化网床2呈蜂窝结构，所述催化网床2的内、外表面粘接有负载钴量为10％的纳米碳管催化剂，所述装置本体1上端设置有进水管3，下端一侧设置有出水管4，所述装置本体1内下端还设置有一根鼓泡管5，所述鼓泡管一端的进气口延伸至所述装置本体1外侧，所述鼓泡管5上端均匀分布有多个通气孔，所述装置本体1内下端的周壁上还对称设置有2个搅拌装置6，所述搅拌装置6为马达驱动的扇叶。其中，所述负载钴量为10％的纳米碳管催化剂的制备方法如下：预处理：称取10g的多壁纳米碳管于锥形瓶中，加入150ml体积分数为60％的HNO3，80℃电磁加热搅拌，同时冷凝水回流，回流结束，真空抽滤洗涤至中性，在烘箱内120℃干燥2h，并称重；称取0.986g的Co(NO3)·6H2O和2g预处理后的多壁纳米碳管，将干燥后的多壁纳米碳管和Co(NO3)·6H2O一起放入锥形瓶，溶于50ml的无水乙醇；再次30℃下电磁加热搅拌，超声分散30min，120℃干燥2h；将干燥后的产物放入N2保护管式炉中焙烧，焙烧条件为：1h升温120℃，120℃保持1h，2h升温500℃，500℃保持3h。使用时，现有的吸收塔内只进行脱硫(SO2的吸收)，不进行亚硫酸盐的氧化，而是将本专利技术的用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置的进水口通过浆液泵与吸收塔连接，然后以鼓泡的形式在经鼓泡管5由装置本体1内底部鼓入空气气泡，在该装置下部安装的搅拌装置6会对通入的浆液进行搅拌，粘结了负载钴的多壁纳米碳管催化剂的催化网床浸在浆液面以下，保证亚硫酸盐的充分氧化以及协同脱汞，反应以后的溶液基本澄清。本专利技术解决了亚硫酸盐的氧化不充分以及系统结垢、管道堵塞的问题，提高了亚硫酸盐的氧化速率与效率，同时有效降低了吸收塔的高度，减小了吸收塔的尺寸；并对残留在脱硫浆液中的汞进行脱除，解决了副产物MgSO4品质与回收率较低的问题，提高了副产品MgSO4的回收率和品质，减少了排放液二次污染的问题，增加了经济效益。如图2所示，在亚硫酸镁和汞离子共存在、亚硫酸镁和镉离子共存在、亚硫酸镁和镍离子共存下三种重金属离子共存在，以及重金属离子单独存在下的吸附效率。由图可知，对于，Hg2+、Cd2+离子来说，单独存在下的Co-CNTs催化剂对其的去除效率要高于与亚硫酸盐共存时的去除效率，但影响不大，亚硫酸盐的存在对Ni2+的去除基本没有影响，Hg2+、Cd2+、Ni2+的去除效率分别下降了2.0％、2.9％、0.01％，对镍离子的影响也有可能是实验误差造成的。亚硫酸盐存在下，Co-CNTs对Hg2+、Cd2+、Ni2+的去除效率虽然有所降低，但依然在90％以上，说明Co-CNTs对重金属有很好的吸附性能。如图3所示，在亚硫酸镁单独存在下、亚硫酸镁和汞离子共存在、亚硫酸镁和镉离子共存在、亚硫酸镁和镍离子共存下以及亚硫酸镁和三种重金属离子共存在，亚硫酸镁氧化速率图。由图可知，重金属离子存在下会对亚硫酸镁的氧化起到抑制作用，抑制作用强弱为Hg2++Cd2++Ni2+＞Hg2+＞Cd2+＞Ni2+。虽然重金属离子会对亚硫酸盐的氧化速率有一定的抑制作用，但在与三种重金属离子共存的条件下氧化速率依然是没有催化剂时的4.5倍左右，依然对亚硫酸根的氧化有很好的催化性能。以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，其特征在于：该装置用于通过浆液泵与吸收塔连接，其包括装置本体，所述装置本体内中部位置设置有催化网床，所述催化网床与所述装置本体内周壁可拆卸固定，所述催化网床呈蜂窝结构，所述催化网床的内、外表面粘结有负载钴量为10％的纳米碳管催化剂，所述装置本体上端设置有进水管，下端一侧设置有出水管，所述装置本体内下端还设置有一根鼓泡管，所述鼓泡管一端的进气口延伸至所述装置本体外侧，所述鼓泡管上端均匀分布有多个通气孔，所述装置本体内下端的周壁上还设置有至少一个搅拌装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，其特征在于：该装置用于通过浆液泵与吸收塔连接，其包括装置本体，所述装置本体内中部位置设置有催化网床，所述催化网床与所述装置本体内周壁可拆卸固定，所述催化网床呈蜂窝结构，所述催化网床的内、外表面粘结有负载钴量为10％的纳米碳管催化剂，所述装置本体上端设置有进水管，下端一侧设置有出水管，所述装置本体内下端还设置有一根鼓泡管，所述鼓泡管一端的进气口延伸至所述装置本体外侧，所述鼓泡管上端均匀分布有多个通气孔，所述装置本体内下端的周壁上还设置有至少一个搅拌装置。2.根据权利要求1所述的用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，其特征在于：所述负载钴量为10％的纳米碳管催化剂的制备方法如下：预处理：称取多壁纳米碳管于锥形瓶中，加入60％HNO3，多壁纳米碳管与HNO3的质量(g)体积(ml)比为1:15，80℃电磁加热搅拌，同时冷凝水回流，回流结束，真空抽滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪黎东，王浩，马永亮，胡梦轩，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13