一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统技术方案

本发明专利技术公开一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统，涉及环境保护技术领域。上述飞灰脱汞方法包括称取锅炉燃烧后的飞灰以及溴化物固体；将飞灰和溴化物固体置于烧杯中，并加入去离子水进行溶解与搅拌，制得第一飞灰改性剂；将第一飞灰改性剂干燥后，放入球磨机中研磨，制得第二飞灰改性剂；将第二飞灰改性剂置于固定床中，进行汞吸附。本发明专利技术通过提供一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统，利用溴化物和机械研磨对飞灰改性的方法，制得便宜且高效的飞灰改性剂，从而解决了现有脱汞技术中的改性剂使用成本较高的问题。

A method of mercury removal from fly ash and its mercury removal system

The invention discloses a method for removing mercury from fly ash and a mercury removal system thereof, which relates to the technical field of environmental protection. The fly ash dehydration method includes weighing the fly ash and bromide solids after boiler combustion, putting fly ash and bromide solids in a beaker and adding deionized water to dissolve and stir to prepare the first fly ash modifier, drying the first fly ash modifier, grinding in a ball mill, and preparing the second fly ash modifier. The second fly ash modifier was placed in a fixed bed for mercury adsorption. The invention provides a fly ash mercury removal method and a mercury removal system, uses bromide and mechanical grinding method to modify fly ash, and obtains a cheap and efficient fly ash modifier, thereby solving the problem of high cost of modifier in the existing mercury removal technology.

【技术实现步骤摘要】
一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统
本专利技术涉及环境保护
，尤其涉及一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统。
技术介绍
重金属汞具有很强的挥发性和毒性，且其化学性能稳定，可持续累积。自然界中汞转化为离子汞的能力弱于其他金属，能够以元素汞形态存在于大气、水和土壤中。根据2013年联合国环境规划署的评估报告，2010年人为排放到大气中的汞总量约为1960吨，汞及其化合物的危害问题已经引起世界各国的极大关注，燃煤电站是大气汞污染排放的主要来源之一，美国、加拿大、德国和中国等国都制定了相应的燃煤-电站汞污染物排放标准。目前，现有技术中，脱汞的技术一般采用以活性炭为吸附剂，对燃煤电厂烟气中的重金属汞进行脱除。但是实际应用中，活性炭吸附剂价格较高，而且喷射的活性炭吸附剂对电站飞灰二次利用会有一定的影响。因此，亟待需要一种新型飞灰脱汞方法及其脱汞系统来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统，以解决现有脱汞技术中的改性剂使用成本较高的问题。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统，包括：称取锅炉燃烧后的飞灰以及溴化物固体；将飞灰和溴化物固体置于烧杯中，并加入去离子水进行溶解与搅拌，制得第一飞灰改性剂；将第一飞灰改性剂干燥后，放入球磨机中研磨，制得第二飞灰改性剂；将第二飞灰改性剂置于固定床中，进行汞吸附。作为优选，飞灰与溴化物固体的质量比为100：1。作为优选，溴化物为溴化钾、溴化铵、溴化钠或者溴化钙。作为优选，去离子水选取的体积为5ml～100ml。作为优选，球磨机的研磨时间为10min～240min。一种脱汞系统，包括空压机，与空压机连接的CEMs系统，以及与CEMs系统连接的固定床，固定床中放置有第二飞灰改性剂。作为优选，CEMs系统包括与数据采集器电连接的分析箱，与固定床一端连接的汞源箱，与固定床另一端连接的泵，以及与泵连接的分流箱。作为优选，分流箱和汞源箱的出口均连接有调节阀，汞源箱与固定床连接的支路上还设有流量计。作为优选，与分流箱出口连接的调节阀还连接有活性炭桶，活性炭桶外接大气。作为优选，泵包括与固定床连接的泵入口和与分流箱连接的泵出口。本专利技术的有益效果：本专利技术通过提供一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统，利用将飞灰与溴化物固体进行混合搅拌，并经球磨机研磨，制得第二飞灰改性剂，同时将第二飞灰改性剂放入固定床中进行汞吸附，从而解决了现有脱汞技术中的改性剂使用成本较高的问题。附图说明现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本专利技术的实施方式进行描述，其中图1是本专利技术具体实施方式提供的脱汞系统的结构示意图。图中：1、空压机；2、CEMs系统；21、分析箱；22、分流箱；23、汞源箱；24、泵；241、泵入口；242、泵出口；3、调节阀；4、活性炭桶；5、流量计；6、固定床；7数据采集器。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本实施方式提供了一种飞灰脱汞方法，包括称取锅炉燃烧后的飞灰以及溴化物固体；将飞灰和溴化物固体置于烧杯中，并加入去离子水进行溶解与搅拌，制得第一飞灰改性剂；将第一飞灰改性剂干燥后，放入球磨机中研磨，制得第二飞灰改性剂；将第二飞灰改性剂置于固定床中，进行汞吸附。本实施方式利用将飞灰与溴化物固体进行混合搅拌，并经球磨机研磨，制得飞灰吸附剂或改性剂，将飞灰改性剂放入固定床中进行汞吸附，从而解决了现有脱汞技术中的改性剂使用成本较高的问题。具体地，溴化物为溴化钾、溴化铵、溴化钠或者溴化钙，优选为溴化钙，这是因为溴化钙中一个钙原子对应两个溴原子，当质量分数一定时，溴原子的含量更高，从而更有利于溴原子对金属汞单质的氧化作用。具体地，飞灰与溴化物固体的质量比为100：1，由于溴原子与飞灰的浓度比太高，会对设备有腐蚀作用，太低则不能起到良好的氧化汞单质的作用。具体地，去离子水选取的体积为5ml～100ml，只要保证去离子水能够完全将飞灰与溴化物固体完全溶解即可，对去离子水的体积不做限定。具体地，球磨机的研磨时间为10min～240min，这是因为短时间的研磨便可对飞灰的表面能进行改变，但时间太久的研磨，产生大量的能耗，不利于现场大规模的应用以及能源的节约利用。在本文的固定床动态吸附过程中，某时刻t(min)飞灰吸附剂对Hg0吸附速率dqt/dt(ng·mg-1·min-1)、Hg0脱除效率η(％)和累积吸附量qt(ng·mg-1)可通过穿透曲线来估算，这三个物理量为整个床层的平均值。计算公式：式中，为汞吸附速率，qt为汞吸附量，η为汞脱除效率；Cin和Cout分别是固定床反应器入口和出口的Hg0浓度，μg·m-3；m为飞灰吸附剂的装填量，mg；Q为气体入口流量，L·min-1。仅仅从吸附容量的角度来考察吸附剂的吸附性能不太适合吸附剂喷射法这一脱汞工艺，一般情况下喷入烟道中的粉体吸附剂和烟气接触的时间很短，因此吸附剂的初始吸附速率是评价其吸附性能的首要指标。由于当飞灰喷射进入烟道时，烟道内的气固反应时间十分短暂，因此瞬间吸附是电厂中十分重要的参考标准。经过计算得到如下结论：随着研磨时间的增加，每一组飞灰样品的吸附性能逐渐提高，而且经溴化物改性后的飞灰样品，其汞吸附性能得到再次提高，说明研磨时间与溴化物改性同时促进了飞灰对汞的吸附，物理改性和化学改性共同作用提供了飞灰的吸附能力。但是研磨50min与研磨4h的飞灰样品的吸附性能相当，研磨时间再次增加，其吸附性能未能进一步提高，说明研磨时间越久的飞灰样品，物理吸附不再占主导因素。同时对机械力改性飞灰应用于工程上具有重要的指导意义，避免产生由于高能耗而导致改性飞灰吸附效果不能提高的现象。具体地，如图1所示，为探究飞灰样品的吸附能力，本文利用实验室内搭建的小型固定床动态吸附实验系统。本文主要通过使用英国PSA公司生产的PSA10.680Hg-CEMs烟气汞连续在线监测仪，CEMs系统2在实验中主要作为实验所用到的汞发生装置和实时检测汞浓度的设备，并且利用固定床6吸附装置对飞灰样品吸附Hg0的过程效果进行评价。CEMs系统2的分析箱21的工作原理是基于原子荧光光谱(AFS)方法，检出限<10ppt，检测抗干扰能力强，每次给出数据点的时间为4.8min。具体地，首先将第二飞灰改性剂填充到固定床6中，打开空压机1和CEMs系统2，压缩空气经空压机1进入到CEMs系统2中的汞源箱23，压缩空气通过汞源箱23产生一定浓度的汞蒸气，用于进行汞吸附实验。再通过控制与汞源箱23出口连接的两个调节阀3和流量计5，具体为转子流量计，使得进入固定床6的气体流量始终保持为6L/min，固定床6出口排出的气体经泵入口241进入泵24中加速，并经泵出口242排出进入分流箱22中，分流箱22将所需分析的样品气体的量通入到分析箱21中进行分析，多余的气体经分析箱21出口的调节阀3进入到活性炭桶4，并排放至外界大气中。而分析箱22将分析的结果发送给数据采集器7中，进行数据的采集与记录。通过使用英国PSA公司生产的PSA10.680Hg-CEMS烟气汞连续在线监测仪考察飞灰样品吸附前后汞浓度变化，同时CEMS在实验中作为实验所用到的汞源发生器。CEMs系统2的工作原理是基于原子荧光光谱(AFS)方法，检出限&本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞灰脱汞方法，其特征在于，包括：称取锅炉燃烧后的飞灰以及溴化物固体；将所述飞灰和所述溴化物固体置于烧杯中，并加入去离子水进行溶解与搅拌，制得第一飞灰改性剂；将所述第一飞灰改性剂干燥后，放入球磨机中研磨，制得第二飞灰改性剂；将所述第二飞灰改性剂置于固定床中，进行汞吸附。

【技术特征摘要】
1.一种飞灰脱汞方法，其特征在于，包括：称取锅炉燃烧后的飞灰以及溴化物固体；将所述飞灰和所述溴化物固体置于烧杯中，并加入去离子水进行溶解与搅拌，制得第一飞灰改性剂；将所述第一飞灰改性剂干燥后，放入球磨机中研磨，制得第二飞灰改性剂；将所述第二飞灰改性剂置于固定床中，进行汞吸附。2.根据权利要求1所述的飞灰脱汞方法，其特征在于，所述飞灰与所述溴化物固体的质量比为100：1。3.根据权利要求2所述的飞灰脱汞方法，其特征在于，所述溴化物为溴化钾、溴化铵、溴化钠或者溴化钙。4.根据权利要求3所述的飞灰脱汞方法，其特征在于，所述去离子水选取的体积为5ml～100ml。5.根据权利要求1～4中任一项所述的飞灰脱汞方法，其特征在于，所述球磨机的研磨时间为10min～240min。6.一种采用如权利要求1～5中任一项所述的飞灰脱汞方法的脱汞系统，其特征在于，包括空压机(1)，与所述空压机(1)连接的CEMs系统(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔敏娟，
申请(专利权)人：无锡智高点技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32