一种冶炼烟气汞回收的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种冶炼烟气汞回收的装置和方法，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元，预处理单元包括初步冷却装置，吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置，回收单元包括深度冷却装置，第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组，第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。所述方法在第一吸附装置和第二吸附装置中装填可再生的高效吸附剂，通过吸附脱除、脱附富集和冷凝回收三个过程，将冶炼烟气中的汞在进入洗涤装置之前实现有效脱除，达到现有汞排放要求的同时，减少进入洗涤废液、废渣的汞含量。

【技术实现步骤摘要】
一种冶炼烟气汞回收的装置和方法
本专利技术涉及冶炼烟气处理
，尤其涉及一种冶炼烟气汞回收的装置和方法。
技术介绍
汞是一种具有生物积累性、持久性、易挥发性的有毒重金属，可长期存在于自然环境中并造成巨大危害。有色金属冶炼作为一种主要的汞污染排放源，目前占到全球人为汞排放量的15％。此外，有色金属冶炼烟气汞相比于其他来源烟气汞具有浓度高的特点。汞的用途广泛可用于冶炼、仪器制造、化学工业、医药工业和原子能工业等多个行业，因此脱除回收冶炼烟气中的汞可实现汞污染控制和资源化的耦合。CN103341310A公开了一种从有色金属冶炼烟气中回收HgO和SO2的方法，该方法主要是以硫酸汞、硫酸铁和硫酸作为主要组分配置成复合吸收液，利用吸收塔对烟气中的HgO进行吸收，将HgO转化为亚硫酸汞，利用硫酸铁与二氧化硫的反应生成硫酸。该方法可将HgO和SO2进行协同脱除，但由于吸收液中亚硫酸根的存在会导致部分汞发生还原分解，形成汞的二次释放，同时硫酸的存在会造成设备腐蚀严重，影响系统的稳定运行，造成运行成本较高。CN110280095A公开了一种冶炼烟气的除汞方法，包括一级洗涤塔去除冶炼烟气中的烟尘，冷却塔将烟气冷却至35～40℃，烟气中的部分汞被冷凝，然后将冷却的烟气通入深冷塔冷却至6～15℃，汞进一步被冷凝去除，经过多次分级冷凝汞的回收率可达90～96％。但是该方法存在以下几个问题：(1)由于冶炼烟气中除了单质汞还有大部分汞是以Hg2+形式存在，而Hg2+易溶于水，因此将冶炼烟气直接通入洗涤塔后相当一部分汞会溶于洗涤液中或进入酸泥中，造成二次处理困难；(2)该方法是直接将冶炼烟气冷却至低温实现汞的冷凝分离，需要外界提供大量的能量，使得操作成本大大增加。上述装置和方法虽然实现了对冶炼烟气中的汞脱除，但普遍存在着脱汞装置运行不稳定、脱汞能耗过大、脱汞性能无法满足要求等情况。因此，开发一种高效、稳定运行、低成本的脱汞技术对于实现冶炼烟气汞污染控制和资源化的耦合是十分必要的。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种冶炼烟气汞回收的装置和方法，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元，预处理单元包括初步冷却装置，吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置，回收单元包括深度冷却装置。所述方法在第一吸附装置和第二吸附装置中装填可再生的高效吸附剂，通过吸附脱除、脱附富集和冷凝回收三个过程，将冶炼烟气中的汞在进入洗涤装置之前实现有效脱除，达到现有汞排放要求的同时，减少进入洗涤废液、废渣的汞含量。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种冶炼烟气汞回收的装置，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元；所述预处理单元包括初步冷却装置；所述吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置；所述回收单元包括深度冷却装置；所述第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组；所述第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。本专利技术中冶炼烟气汞回收的装置中的预处理单元，是对冶炼烟气进行降温至合理的吸附温度范围内和除尘的预处理过程；吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置，同步进行冶炼烟气中汞的原位吸附和脱附富集，实现对冶炼烟气中汞的脱除，回收单元中的深度冷却装置，通过冷却实现汞的冷凝回收，用于将富集汞冷凝液化回收，其中第一吸附装置和第二吸附装置内部均设置有沿塔高方向的换热管组，从而能够实现换热；后处理单元是对脱除汞后的烟气进行后续的脱硫处理，以达到排放要求。深度冷却装置内以稀酸作为冷却介质，从深度冷却装置的上部通过喷淋装置喷出稀酸与从中部向上流动的富集汞形成逆流接触换热，使富集汞冷凝液化，经过换热后的稀酸经循环泵回制冷装置，在制冷装置内与冷却介质换热，得到冷却，经过冷却的稀酸再次用于冷却富集汞。第一吸附装置和第二吸附装置内部的换热管组内的冶炼烟气流动方向与脱附载气流动方向形成逆流，同时在管外设置翅片，提高换热效率。优选地，所述第一吸附装置内部设置有第一支撑板。优选地，所述第二吸附装置内部设置有第二支撑板。优选地，所述预处理单元包括依次连接的冶炼装置、锅炉装置、除尘装置和初步冷却装置。锅炉装置用于引出部分高温的冶炼烟气，通入其中一个吸附装置的换热管组，利用冶炼烟气的温度，保证汞脱附所需要的温度，实现吸附装置中汞的脱附富集；除尘装置用于将冶炼烟气中的烟尘除去，防止大量烟尘进入吸附装置，降低吸附剂的吸附效率，同时还可以将与烟尘结合的颗粒汞有效脱除，保证后续装置稳定运行；初步冷却装置用于初步冷却高温冶炼烟气，保证冶炼烟气在后续吸附过程中在合适的温度区间内反应。优选地，所述锅炉装置包括第一出口、第二出口和第三出口。第一出口将烟气引入除尘装置应用于后续的冶炼烟气除汞过程，第二出口和第三出口是将高温冶炼烟气引入第一吸附装置或第二吸附装置的换热管组中，利用冶炼烟气的温度实现吸附装置中汞的脱附，实现热量的充分利用。优选地，所述第一出口与除尘装置的入口相连接。优选地，所述除尘装置包括静电除尘器。优选地，所述后处理单元包括依次连接的洗涤装置、初步脱硫装置、深度脱硫装置、风机和烟囱。洗涤装置用于将冶炼烟气中少量的烟尘和汞进一步净化；初步脱硫装置用于制备硫酸；深度脱硫装置用于将冶炼烟气中剩余的SO2脱除，保证烟气达标排放。优选地，所述洗涤装置包括动力波洗涤塔或填料塔。优选地，所述初步脱硫装置包括两转两吸制酸装置。优选地，所述深度脱硫装置包括干法脱硫装置或湿法脱硫装置。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括冶炼烟气入口。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括冶炼烟气出口。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括载气入口。第一吸附装置底部设置有第一载气入口，第二吸附装置底部设置有第二载气入口。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括载气出口。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气入口各自独立地与初步冷却装置的出口相连接。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气出口各自独立地与洗涤装置的入口相连接。优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的载气出口各自独立地与深度冷却装置的入口相连接。优选地，所述第一吸附装置的上部设置有第一换热管组入口。优选地，所述第二吸附装置的上部设置有第二换热管组入口。优选地，所述第一吸附装置的下部设置有第一换热管组出口。优选地，所述第二吸附装置的下部设置有第二换热管组出口。优选地，所述第一换热管组入口与锅炉装置的第二出口相连接。优选地，所述第二换热管组入口与锅炉装置的第三出口相连接。优选地，所述第一换热管组出口与除尘装置的入口相连接。优选地，所述第二换热管组出口与除尘装置的入口相连接。在第一换热管组或第二换热管组内完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶炼烟气汞回收的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元；/n所述预处理单元包括初步冷却装置；/n所述吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置；/n所述回收单元包括深度冷却装置；/n所述第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组；/n所述第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。/n

【技术特征摘要】
1.一种冶炼烟气汞回收的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元；
所述预处理单元包括初步冷却装置；
所述吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置；
所述回收单元包括深度冷却装置；
所述第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组；
所述第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预处理单元包括依次连接的冶炼装置、锅炉装置、除尘装置和初步冷却装置；
优选地，所述锅炉装置包括第一出口、第二出口和第三出口；
优选地，所述第一出口与除尘装置的入口相连接；
优选地，所述除尘装置包括静电除尘器。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述后处理单元包括依次连接的洗涤装置、初步脱硫装置、深度脱硫装置、风机和烟囱；
优选地，所述洗涤装置包括动力波洗涤塔或填料塔；
优选地，所述初步脱硫装置包括两转两吸制酸装置；
优选地，所述深度脱硫装置包括干法脱硫装置或湿法脱硫装置。


4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括冶炼烟气入口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括冶炼烟气出口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括载气入口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括载气出口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气入口各自独立地与初步冷却装置的出口相连接；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气出口各自独立地与洗涤装置的入口相连接；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的载气出口各自独立地与深度冷却装置的入口相连接。


5.根据权利要求1～4任一项所述的装置，其特征在于，所述第一吸附装置的上部设置有第一换热管组入口；
优选地，所述第二吸附装置的上部设置有第二换热管组入口；
优选地，所述第一吸附装置的下部设置有第一换热管组出口；
优选地，所述第二吸附装置的下部设置有第二换热管组出口；
优选地，所述第一换热管组入...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱廷钰，黄瑞，杨阳，徐文青，李超群，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11