一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，其包括串联的一级脱汞塔和二级脱汞塔；一级脱汞塔和二级脱汞塔均利用含高分子脱汞材料的脱汞浆液对烟气进行循环吸收，同时一级脱汞塔和二级脱汞塔通过合理设计，实现对烟气的泡沫化吸收，大大提高对烟气中金属汞的脱除效率；该装置结构设计简单、采用的脱汞剂成本较低、脱汞效率高，且可回收金属汞，无二次污染，可以大规模使用。

A System for Removing Mercury from Metal Smelting Flue Gas

The utility model discloses a system for removing metal mercury from metal smelting fume, which comprises a series of first-level mercury removal tower and two stage mercury removal tower. The first level mercury removal tower and the two stage mercury removal tower use the mercury removal slurry containing macromolecule mercury removal material to circulate the flue gas, and the first stage mercury removal tower and the two stage mercury removal tower realize the foam absorption and absorption of flue gas through reasonable design. The device has simple structure design, low cost of mercury removal agent, high efficiency of mercury removal, and can recover mercury metal without secondary pollution, so it can be used on a large scale.

【技术实现步骤摘要】
一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统
本技术涉及一种脱汞系统，特别涉及一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，属于废气净化治理

技术介绍
金属汞是一种对环境、生物包括人类在内的一种危害性很大的主要重金属污染物之一，能够在生物体内累积，人类除可直接受到其污染危害之外，还可通过食物链如食用受到汞染污的鱼类等生物间接受到汞污染中毒的危害，对人体的主要危害是影响人体脑神经系统，因此对重金属汞污染的预防和治理，是一个重要的环保课题。目前去除废气中重金属汞的方法是采用活性炭进行物理吸附法，也有先通过洗涤将废气中汞洗涤至液体中，再用活性炭进行物理吸附或使用化学试剂如硫化钠、有机硫、贵金属等进行化学反应的方法将汞去除。采用活性炭物理吸附法的主要不足之处是活性炭的吸附能力有限，一般吸附汞量只占吸附剂自身重量的2％左右，吸附去除效果不太理想。化学法去除重金属汞，存在处理成本受化学药剂原料影响较大，且形成的重金属沉淀物难于从洗涤废水中分离出来，操作过程繁琐且难以达到理想效果等。如中国技术(CN205145917U)公开了一种烟气脱汞的系统，其由相连的烟气控温设备、除尘装置和汞吸附塔构成，该系统先通过物理过滤方式初步除去烟气中颗粒物，同时除去颗粒物中的汞，避免颗粒物吸附于之后吸附剂上影响吸附效率；在脱汞时，使烟气按一定的流量通过吸附剂镀金石英砂，汞与吸附剂表面的金形成汞齐，从而将汞固定在吸附剂上脱除烟气中的汞，之后通过加热镀金石英砂将吸附的汞释放出来做后续利用。该装置使用昂贵的贵金属作为汞吸附剂，且需要消耗大量的电能，成本较高。如中国技术(CN206229181U)公开了一种烟气脱汞系统，包括烟道、引风机、加热器、活性炭层和除尘器，除尘器安装在烟道上，用于捕集烟道中的飞灰；引风机的入口与除尘器的出口端的烟道连通，引风机的出口与活性炭层的入口连通，引风机将经过除尘后的烟气引入活性炭层反应，生成单质硫；加热器对活性炭层进行加热，对单质硫进行加热，使单质硫受热气化；活性炭层的出口与所述除尘器的入口端的烟道连通，气化后的单质硫在烟气的作用下经过所述管道进入烟道。反应器对活性炭进行加热，烟气中的SO2与加热后活性炭接触的过程中转化为单质硫，单质硫分布在烟气中，随烟气进入烟道中，与烟气中的汞反应，生成硫化汞，被除尘器捕集去除。该装置利用烟气中的二氧化硫还原成单质硫，再利用单质硫捕获烟气中的单质汞，该装置能耗大，且利用单质硫捕获汞的反应效率低。
技术实现思路
针对现有的利用物理和化学方法脱除金属冶炼烟气中重金属汞的装置及工艺存在的缺陷，本技术的目的是在于提供一种结构设计简单，脱除重金属汞效率高，脱除较彻底，无二次污染，并可回收汞资源的脱汞系统，可以大规模使用。为了实现上述技术目的，本技术提供了一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，其包括串联的一级脱汞塔和二级脱汞塔；所述一级脱汞塔的顶部设有进气管和出气管，下部设有出液口I；所述进气管的内部下端设有上喷管；所述一级脱汞塔的外部设有循环泵I，循环泵I通过循环管道与一级脱汞塔下部的出液口I及一级脱汞塔顶部的上喷管连接；所述二级脱汞塔的顶部设有出气口，中下部设有进气口，下部设有出液口II；所述二级脱汞塔内的上部设有若干层填料层，所述填料层上方设有下喷管；所述二级脱汞塔的外部设有循环泵II，循环泵II通过循环管道与二级脱汞塔下部的出液口II及二级脱汞塔上部的下喷管连接；所述一级脱汞塔的出气管通过管道与所述二级脱汞塔的进气口连通。优选的方案，所述一级脱汞塔中部设有补液口I，中下部设有排液口I。新配制的脱汞浆液从补液口I进入一级脱汞塔内部，吸附汞达到饱和的脱汞浆液从排液口I排出。较优选的方案，所述一级脱汞塔内部填充有脱汞浆液。脱汞浆液主要包含高分子脱汞材料，这种材料亲水性好，且对重金属汞的吸附量大，平均吸附汞量一般可达到高分子脱汞材料自身重量的10～20％。高分子脱汞材料为公开的中国专利申请(CN2016105694959)中的三聚氰胺类高分子材料(如下式1结构)。其吸附原理是应用吸附与螯合等物理化学反应过程，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起，吸附脱除重金属汞更彻底。高分子脱汞材料在酸、碱性溶液中具有良好的稳定性，从而为高分子脱汞材料的再生与重复利用、并回收汞资源创造了良好的基础条件。也可直接采用火法炼汞的方式回收汞，回收汞资源方式更灵活与实用。高分子脱汞材料也可以配合有机硫、硫化钠、硫氢化钠、缓释硫化剂、改性活性炭等作为脱汞剂。这些脱汞剂溶解分散在溶液中得到脱汞浆液。优选的方案，所述一级脱汞塔内部的脱汞浆液填充高度低于或等于补液口I，且高于或等于排液口I。优选的方案，所述出气管的内部设有除雾沫层I；所述除雾沫层I的上方设有冲洗喷头I。除雾沫层I可以有效防止烟气将脱汞浆液夹带出系统，造成脱汞浆液的无效损耗。冲洗喷头I可以有效将除雾沫层I截流下来的脱汞浆液冲洗重新返回脱汞塔内，提高脱汞浆液的利用率。优选的方案，所述二级脱汞塔中下部设有补液口II和排液口II，且补液口II水平高度高于排液口II设置。新配制的脱汞浆液从补液口II进入二级脱汞塔内部，吸附汞达到饱和的脱汞浆液从排液口II排出。优选的方案，所述补液口II的水平高度低于二级脱汞塔的进气口。优选的方案，所述二级脱汞塔内部填充有脱汞浆液。二级脱汞塔内部的脱汞浆液与一级脱汞塔内部的脱汞浆液相同。较优选的方案，所述二级脱汞塔内部的脱汞浆液填充高度低于或等于补液口II，且高于或等于排液口II。优选的方案，所述二级脱汞塔内的上部设有至少一层填料层，优选为两层。优选的方案，所述下喷管上方设有除雾沫层II；所述除雾沫层II的上方设有冲洗喷头II。除雾沫层II可以有效防止烟气将脱汞剂浆液夹带出系统，造成脱汞剂浆液的无效损耗。冲洗喷头II可以有效将除雾沫层II截流下来的脱汞浆液冲洗重新返回脱汞塔内，提高脱汞剂浆液的利用率。本技术的一级脱汞塔进气管段采用气液高速冲击接触形成柱状泡沫层的形式，大大提高脱汞浆液对烟气中汞的吸附效率。本技术的二级脱汞塔通过填充填料层使脱汞浆液分散细沫化，实现烟气与脱汞浆液的细沫化吸收，提高脱汞浆液与烟气的接触面积和延长接触时间。本技术的一级脱汞塔出气管及二级脱汞塔中的除雾沫层为塑料材质丝网状材料。除雾沫层II和除雾沫层I具有丝网状结构。本技术的二级脱汞塔中的填料层为塑料材质空心球或拉西环等。填料层的作用是增加烟气在塔内的停留时间，也就是延长烟气与脱汞浆液的接触时间，另一作用是提高烟气与脱汞浆液的接触面积，从而提高烟气中的金属汞与脱汞浆液的反应效率，提高脱汞的效率。本技术提供的脱汞系统用于金属冶炼烟气脱汞的过程为：金属冶炼烟气从一级脱汞塔顶部的进气管引入，在进气管内，烟气与从进气管底部的上喷管高压喷入的脱汞浆液高速冲击接触形成柱状泡沫，柱状泡沫的形成可以大大提高脱汞浆液与烟气的接触时间和接触面积，从而脱除烟气中绝大部分含的金属态汞；烟气进入一级脱汞塔内被一级脱汞塔吸收后，再从一级脱汞塔顶部的出气管引入二级脱汞塔，烟气从二级脱汞塔下部的进气口进入二级脱汞塔内，烟气自下而上先通过填料层，填料层可以将通过下喷管喷入的脱汞浆液进行充分细沫化，对烟气中残留的汞深度脱除，最后，处理合格达到排放标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，其特征在于：包括串联的一级脱汞塔（7）和二级脱汞塔（11）；所述一级脱汞塔的顶部设有进气管（1）和出气管（8），下部设有出液口I（5）；所述进气管的内部下端设有上喷管（2）；所述一级脱汞塔的外部设有循环泵I（3），循环泵I（3）通过循环管道与一级脱汞塔下部的出液口I（5）及一级脱汞塔顶部的上喷管（2）连接；所述二级脱汞塔的顶部设有出气口（21），中下部设有进气口（12），下部设有出液口II（14）；所述二级脱汞塔内的上部设有若干层填料层（17），所述填料层上方设有下喷管（18）；所述二级脱汞塔的外部设有循环泵II（15），循环泵II（15）通过循环管道与二级脱汞塔下部的出液口II（14）及二级脱汞塔上部的下喷管（18）连接；所述一级脱汞塔的出气管（8）通过管道与所述二级脱汞塔的进气口（12）连通。

【技术特征摘要】
1.一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，其特征在于：包括串联的一级脱汞塔（7）和二级脱汞塔（11）；所述一级脱汞塔的顶部设有进气管（1）和出气管（8），下部设有出液口I（5）；所述进气管的内部下端设有上喷管（2）；所述一级脱汞塔的外部设有循环泵I（3），循环泵I（3）通过循环管道与一级脱汞塔下部的出液口I（5）及一级脱汞塔顶部的上喷管（2）连接；所述二级脱汞塔的顶部设有出气口（21），中下部设有进气口（12），下部设有出液口II（14）；所述二级脱汞塔内的上部设有若干层填料层（17），所述填料层上方设有下喷管（18）；所述二级脱汞塔的外部设有循环泵II（15），循环泵II（15）通过循环管道与二级脱汞塔下部的出液口II（14）及二级脱汞塔上部的下喷管（18）连接；所述一级脱汞塔的出气管（8）通过管道与所述二级脱汞塔的进气口（12）连通。2.根据权利要求1所述的一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，其特征在于：所述一级脱汞塔中部设有补液口I（4），中下部设有排液口I（6）。3.根据权利要求1所述的一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的系统，其特征在于：所述一级脱汞塔内部填充有脱汞浆液。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种脱除金属冶炼烟气中金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平山，王定华，傅湘龙，周向红，成小玲，
申请(专利权)人：湖南西林环保材料有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43