一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统技术方案

本实用新型专利技术涉及空气过滤技术领域，公开了一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。其有益效果在于：采用分级式脱汞，能够将燃煤烟气中三种形态的汞进行彻底的脱除和收集。

A staged system for mercury removal and enrichment from flue gas

【技术实现步骤摘要】
一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统
本技术涉及空气过滤
，具体涉及一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统。
技术介绍
随着经济的发展，社会对煤炭、石油等能源的消耗也不断地加剧，化石能源的燃烧会产生SOX、NOX、粉尘、汞等诸多大气污染物，其中大型燃煤电厂锅炉的汞排放是汞污染的主要来源，因此有效控制燃煤电厂烟气中的汞排放是亟待解决的问题。燃煤烟气脱汞技术主要分为燃烧前脱汞、燃烧中脱汞以及燃烧后脱汞，其中燃烧后烟气脱汞是利用烟气净化设施实现烟气中汞脱除的技术，是目前燃煤电厂使用最为广泛也是最主要的汞污染控制手段。目前，国内还没有实际投入商业运行针对汞排放控制的专门脱除装置，因此，燃烧后烟气脱汞技术的脱汞效果往往受到各种运行工况的影响，脱汞效果有限。燃煤烟气中的汞存在3种基本形态：元素态Hg0、氧化态Hg2+和颗粒态HgP。其中，氧化态Hg2+和颗粒态HgP可以通过常规的污染物控制设备脱除，由于元素态Hg0的高挥发性、难溶解性，现有的烟气净化设备很难将其脱除。因此，燃煤烟气脱汞的关键就是元素态Hg0的脱除。目前能较为有效处理元素态Hg0的方法有3种：一是采用吸附剂吸附脱除，二是利用现有污染物控制设备协同脱汞，三是先将元素态Hg0转化为氧化态Hg2+后再予以脱除。然而，采用吸附剂比如活性炭吸附脱除元素态Hg0技术的成本较高，且需要对达到饱和的吸附剂进行脱附处理，工艺复杂；现有设备的协同脱汞无法达到国家的排放标准，且富集在飞灰中的汞没有进行及时的回收处理，在飞灰的二次使用过程中存在污染环境的潜在可能性。目前燃煤烟气脱汞技术较难以满足环保要求以及工业应用要求，为了使脱汞技术更好的造福于人类，还需要解决的问题有：(1)廉价高效吸附剂的制备；(2)污染物控制设备协同脱汞的集成与优化；(3)高效催化剂的制备；(4)汞的回收技术的设计与优化；(5)技术和经济分析等。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种可有效脱除燃煤烟气中元素态Hg0、氧化态Hg2+和颗粒态HgP的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；所述飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，所述催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。进一步地，所述飞灰改性单元包括飞灰储存室、电磁振打筛分机、改性反应室、吸附剂储存室和风机；所述飞灰储存室的出口与电磁振打筛分机的入口连通，所述电磁振打筛分机的出口与改性反应室的入口连通，所述改性反应室的出口与吸附剂储存室的入口连通，所述吸附剂储存室的出口与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述风机设置于吸附剂储存室的出口处。进一步地，所述第一级脱收汞单元包括电袋除尘器、皮带机和酸洗罐；所述电袋除尘器的入口与飞灰改性单元的出料端连通，所述电袋除尘器的出口与催化氧化单元的进料端连通，所述电袋除尘器的灰斗与皮带机的入口端连通，所述皮带机的出口端与酸洗罐的入口连通。进一步地，所述催化氧化单元包括催化氧化塔、混合器和HCl储存室；所述第一级脱收汞单元的出料端与混合器的一个入口连通，所述HCl储存室的出口与混合器的另一个入口连通，所述混合器的出口与催化氧化塔的入口连通，所述催化氧化塔的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。进一步地，所述脱汞浆料单元包括浆料池、石灰储存室、蓄水槽和搅拌机；所述石灰储存室的出口与浆料池的一个入口连通，所述蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口连通，所述搅拌机的搅拌部位于浆料池中，所述浆料池的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。进一步地，所述第二级脱收汞单元包括真空转鼓过滤机、盐洗罐、废水槽和脱硫吸收塔；所述催化氧化单元的出料端与脱硫吸收塔侧壁底端的第一进料口连通，所述脱汞浆料单元的出料端与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口连通，所述脱硫吸收塔的底端出口与真空转鼓过滤机的入口连通，所述真空转鼓过滤机的顶端出口与盐洗罐的入口连通，所述真空转鼓过滤机的底端出口与废水槽的入口连通，所述脱硫吸收塔的排气口与烟囱连通。进一步地，还包括抑制剂储存室，所述抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口连通。进一步地，所述脱硫吸收塔的内部安装有喷淋层，所述喷淋层安装于脱硫吸收塔的排气口与脱硫吸收塔侧壁底端的出口之间，所述脱硫吸收塔侧壁底端的出口与喷淋层的入口连通。进一步地，还包括控制监测单元，所述控制监测单元包括汞含量检测仪和测量变送器，所述汞含量检测仪的探测端位于烟囱的入口处，所述汞含量检测仪的数据传输端与测量变送器连接，所述测量变送器的一个控制端与第二级脱收汞单元连接，所述测量变送器的另一个控制端与催化氧化单元连接。进一步地，吸附剂储存室的出口与电袋除尘器的入口之间、电袋除尘器的灰斗与皮带机的入口端之间和石灰储存室的出口与浆料池的一个入口之间均安装有电动阀；脱硫吸收塔侧壁底端的出口与喷淋层的入口之间、抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口之间、石灰储存室的出口与浆料池的一个入口之间、蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口之间和浆料池的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口之间均安装有泵体；脱硫吸收塔侧壁底端的出口与喷淋层的入口之间、脱硫吸收塔的底端出口与真空转鼓过滤机的入口之间、真空转鼓过滤机的顶端出口与盐洗罐的入口之间、真空转鼓过滤机的底端出口与废水槽的入口之间、抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口之间、HCl储存室的出口与混合器的另一个入口之间、蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口之间和浆料池的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口之间均安装有闸阀。一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的工作方法，包括如下步骤：脱除及回收HgP：风机将改性飞灰吸附剂输送至电袋除尘器的入口处，与烟气进行混合，混合后的烟气在电袋除尘器作用下，脱除HgP，完成第一级脱汞过程，富集有HgP的飞灰经皮带机输送至酸洗罐，酸洗罐中的王水溶液溶解HgP，完成第一级汞富集回收过程；脱除及回收Hg0：HCl储存室中的HCl气体与电袋除尘器出口的烟气在混合器中充分混合后，进入催化氧化塔发生催化氧化反应，使Hg0转变成Hg2+；含有Hg2+的烟气进入到脱硫吸收塔中，与脱汞浆液发生反应，脱除烟气中Hg2+，完成第二级脱汞过程；富集在脱汞浆液中的Hg2+被输送至真空转鼓过滤机进行过滤，得到的滤饼输送至盐洗罐，盐洗罐中的高浓度NaCl溶液溶解Hg2+，完成第二级汞富集回收过程。本技术相对于现有技术具有如下的优点：1、本技术通过分级式脱汞工艺，能够将燃煤烟气中三种形态的汞进行彻底的脱除和收集，达到了污染物的低排放要求，第一级脱汞利用飞灰改性单元和第一级脱收汞单元将燃煤烟气中的HgP彻底脱除并收集，第二级脱汞在催化氧化单元的作用下将Hg0转化为Hg2+，再通过第二级脱收汞单元和通过浆料单元的共同作用下彻底吸收Hg2+并完成收集工作，达到汞的低排放的要求。2、本技术中的飞灰改性单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；所述飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，所述催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。

【技术特征摘要】
1.一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；所述飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，所述催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。2.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述飞灰改性单元包括飞灰储存室、电磁振打筛分机、改性反应室、吸附剂储存室和风机；所述飞灰储存室的出口与电磁振打筛分机的入口连通，所述电磁振打筛分机的出口与改性反应室的入口连通，所述改性反应室的出口与吸附剂储存室的入口连通，所述吸附剂储存室的出口与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述风机设置于吸附剂储存室的出口处。3.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述第一级脱收汞单元包括电袋除尘器、皮带机和酸洗罐；所述电袋除尘器的入口与飞灰改性单元的出料端连通，所述电袋除尘器的出口与催化氧化单元的进料端连通，所述电袋除尘器的灰斗与皮带机的入口端连通，所述皮带机的出口端与酸洗罐的入口连通。4.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述催化氧化单元包括催化氧化塔、混合器和HCl储存室；所述第一级脱收汞单元的出料端与混合器的一个入口连通，所述HCl储存室的出口与混合器的另一个入口连通，所述混合器的出口与催化氧化塔的入口连通，所述催化氧化塔的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙新峰，周思全，徐艳，楼波，郑国，李高，邓和彪，
申请(专利权)人：华南理工大学，湛江电力有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44