一种基于氧化镁法脱硫的联合脱硫脱汞烟气净化工艺及其系统，该工艺通过改进氧化镁法脱硫工艺中的预洗涤塔，采用卤素氧化剂溶液对原烟气进行循环喷淋，实现对烟气中单质汞Hg0的充分氧化，通过改进的湿式氧化镁法脱硫工艺将氧化后的气相二价离子汞转化为液相二价离子汞，通过添加汞稳定剂将废水处理系统中液相二价离子汞转化为稳定的硫化汞沉淀物。其系统主要包括汞氧化剂和氧化镁溶液制备和汞氧化处理的预洗涤塔，烟气脱硫脱汞反应的脱硫塔，副产物处理的旋流分离器和真空皮带脱水机，废水处理和硫化汞沉淀处理的废水池和沉淀池。该工艺能够在保证氧化镁法脱硫工艺优势的前提下，有效去除烟气中二价汞和单质汞，适用于现有氧化镁法脱硫工艺的改造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种烟气净化工艺，具体地指一种基于氧化镁法脱硫工艺的联合脱硫脱汞烟气净化工艺及其系统，属于环境保护领域。
技术介绍
煤是一种不清洁的能源，在燃烧过程中会释放各种污染物。目前，对燃煤烟气污染物的控制主要集中于粉尘控制、SO2控制、NOx控制方面。汞是煤中一种有毒的微量元素，汞污染对人类及生物环境造成的危害极大，燃煤汞污染已成为世界公认的继燃煤硫污染之后的又一大污染问题。燃煤电站烟气中的汞主要以单质汞(Hg°)、氧化态汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)三种形式存在，其中Hg°约占烟气总汞含量的35 80%。通常，单质汞Hg°不溶于水，挥发性极强，很难脱除，而氧化态汞Hg2+易溶于水，容易脱除。目前，燃煤烟气脱汞的主要方法有燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞三种。由于燃烧前和燃烧中脱汞对汞的去除能力有限，故燃烧后脱汞为主要控制途径。目前最为成熟的技术为活性炭喷射技术(ACI)，对单质Hgtl也有较为理想的去除效果，但活性炭消耗量高，运行成本高，且影响飞灰的再利用。氧化镁法脱硫技术已被广泛应用于燃煤电站烟气脱硫和烧结烟气脱硫，该工艺一般由烟气系统、工艺水系统、脱硫剂浆液制备及输送系统、SO2吸收系统、副产物处理系统、 废水处理系统、自控和电气等组成，通常为保证副产品品质，设有预处理塔，用来捕集烟气中的尘和Cl—等污染物，该技术具有脱硫率高、运行和投资费用低、副产物回收价值高等优点，但是该工艺不能有效脱除烟气中的汞，尤其是单质Hg°。但是利用现有湿式氧化镁法脱硫设备，通过合理改进能够增强其脱汞性能，是实现联合脱硫脱汞的一种极具潜力的烟气净化技术。公开号为CN 101310834A的专利技术专利中提到了适用于石灰/石灰石-石膏法的分级脱硫、脱汞工艺，但是在该工艺中原烟气首先通过脱硫吸收塔，脱硫后进入二次脱硫、 脱汞吸收塔中，一方面由于脱硫后烟气温度较低，进入二次吸收塔脱硫、脱汞后，烟气温度大幅降低，烟气排放需要再次加热，造成能源的损失，另一方面由于采用氧化的方式脱汞后烟气直接排放，会造成烟气中夹带强腐蚀性液滴，给设备运行和维护都造成较大影响。公开号为CN 101157003A的专利技术专利中提出了联合脱硫脱汞的湿式氨法烟气净化工艺，该工艺采用对烟气中喷射氧化剂氯气的方法氧化烟气中单质Hg°，考虑到Cl2的腐蚀性和毒性， 运输、存储不便，且对设备防腐和防漏性能要求极高，在实际工程中应用困难。公开号为CN 101053738A的专利技术专利中，采用紫外线和卤素类氧化剂对烟气中的单质汞Hg°进行氧化处理，结合石灰石-石膏法湿法脱硫进行脱汞，但是需要增设紫外线照射器和氧化剂喷射器， 会对原烟气系统中静电除尘器的正常运行造成影响，且不便操作控制。目前，还没有一种适合氧化镁法脱硫工艺的脱汞工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是，以氧化镁法脱硫工艺为基础，结合现有氧化镁法脱硫的特点，提出一种改进的氧化镁法脱硫工艺，该方法在保证脱硫效率的同时可有效脱除汞，尤其是采用卤素氧化剂对单质Hg°进行深度氧化处理，结合氧化镁脱硫塔，能够达到高效脱汞率，实现联合脱硫脱汞。将多个工艺步骤结合为一体，相互协同作用，开发出一种适用于新建项目和改造项目、且新增设备少、运行维护操作简单的联合脱硫脱汞工艺。本专利技术的技术方案是，一种基于氧化镁法脱硫工艺的联合脱硫脱汞烟气净化工艺，采用NaCW2溶液作为氧化剂在预洗涤塔内将烟气中单质Hg°进行充分氧化，采用MgO为脱硫剂在脱硫塔内脱除烟气中SO2,并在副产品处理系统和废水处理系统中有效回收脱硫副产物MgSO3产品和脱汞副产物HgS。其具体工艺过程包括如下步骤在预洗涤塔内，通过使用氧化剂水溶液以气液接触的方式对原烟气进行洗涤，将烟气中Hg°进行深度氧化，氧化为易溶于水的Hg2+，部分进入洗涤液中，排入废水处理系统， 另一部分随烟气进入脱硫塔内。经洗涤后烟气进入脱硫塔内，烟气中SA经氧化镁水溶液洗涤后生成MgSO3进入循环浆液中，烟气中剩余Hg2+经过进一步的洗涤，同样进入循环浆液中，循环浆液经排出泵进入副产物MgSO3产品生产系统。副产物MgSO3产品生产系统中所产生的废水，泵入废水处理系统进行统一处理。 废水处理系统中通过添加稳定剂，将Hg2+转化为脱汞副产物HgS，收集处理。如上所述的深度氧化Hg°，是在喷淋空塔中通过气液接触方法而进行的。如上所述的氧化剂为NaC102、CaCl2O4, KMnO4中的一种或几种混合溶液。如上所述的氧化剂水溶液浓度为1 3%，pH为4. 5 5. 5，与烟气中Hg°化学计量比为1. 10 1. 20。如上所述的废水处理系统中所添加稳定剂为汞稳定剂，选自于有机硫和硫化钠。本专利技术的一种基于氧化镁法脱硫工艺的联合脱硫脱汞烟气净化工艺系统，包括汞氧化剂和氧化镁溶液制备及汞氧化处理的预洗涤塔，烟气脱硫脱汞反应的脱硫塔，副产物处理的旋流分离器和真空皮带脱水机，废水处理和硫化汞沉淀处理的废水池和沉淀池。如上所述的预洗涤塔，可为新增或改造原有预处理塔，塔型为喷淋空塔、填料塔或在喷淋空塔内加设文丘里棒层，内部进行防腐防氧化处理。如上所述的脱硫塔一般选用喷淋空塔，包括浆液区、喷淋层、除雾器等主体部分， 与浆液循环管道和泵、浆液排出管道和泵以及进出口烟道相连接。本专利技术具有如下优点本专利技术通过改进氧化镁法脱硫工艺中的预洗涤塔，采用卤素氧化剂溶液对原烟气进行循环喷淋，实现对烟气中单质汞Hg°的充分氧化，并通过改进的湿式氧化镁法脱硫工艺将氧化后的气相二价离子汞转化为液相二价离子汞，通过添加汞稳定剂将废水处理系统中液相二价离子汞转化为稳定的硫化汞沉淀物，收集后进行后续处理。所提工艺实现脱硫脱汞一体化，流程简单，占地面积小；与传统镁法脱硫工艺相比较， 新增设备少，可用于新项目的设计，也可用于旧项目的改造，对运行、维护影响小；本专利技术所提工艺具有高脱硫率和脱汞率，通过氧化剂的添加，可提升脱硫率和脱硝，其中脱硫率> 98%，脱汞率>90%，同时还能够脱部分NOx ；能够实现脱硫副产物和脱汞副产物的资源化利用。附图说明图1是本专利技术所述一种基于氧化镁法脱硫工艺的联合脱硫脱汞烟气净化工艺及其系统的工艺流程图。图中，1-增压风机，2-预洗涤塔，3-预洗涤塔循环泵，4-脱硫塔，5-脱硫浆液循环泵，6-烟齓7-浆液排出泵，8-旋流分离器，9-真空皮带脱水机，10-废水池，11-汞稳定剂加料，12-废水排出泵，13-沉淀池，H-MgSO3产品，15-氧化剂水溶液，16_Mg0水溶液，17-顶流废水，18-排放废水，19-HgS产品，20-除雾器冲洗具体实施例方式以下结合图1，对本专利技术作进一步说明。本专利技术的一种基于氧化镁法脱硫工艺的联合脱硫脱汞烟气净化工艺过程如下1，采用NaCW2作为氧化剂，配制成质量浓度为3 %的水溶液，根据单质Hgtl测量浓度，将氧化剂与单质Hg°化学计量比1. 10 1. 20的NaClO2水溶液泵入预洗涤塔内后，采用空塔循环喷淋的方式对所引入的燃煤烟气进行淋洗，烟气中单质汞Hg°与NaCW2发生氧化反应，迅速生成易溶于水的二价离子汞Hg2+。发生化学反应如下主要反应2Hg+4NaC102+2H20 — 2HgCl2+4Na0H+302 个副反应2S02+NaC102+2H20 —本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于氧化镁法脱硫工艺的联合脱硫脱汞烟气净化工艺，包括对烟气预洗涤，烟气脱硫，回收脱硫副产物和脱汞副产物，其具体工艺步骤特征是：在预洗涤塔内，通过使用氧化剂水溶液以气液接触的方式对原烟气进行洗涤，将烟气中Ｈｇ０进行深度氧化，氧化为易溶于水的Ｈｇ２＋，部分进入洗涤液中，排入废水处理系统，另一部分随烟气进入脱硫塔内；经洗涤后烟气进入脱硫塔内，烟气中ＳＯ２经氧化镁水溶液洗涤后生成ＭｇＳＯ３进入循环浆液中，烟气中剩余Ｈｇ２＋经过进一步的洗涤，同样进入循环浆液中，循环浆液经排出泵进入副产物ＭｇＳＯ３产品生产系统；副产物ＭｇＳＯ３产品生产系统中所产生的废水，泵入废水处理系统进行统一处理；废水处理系统中通过添加稳定剂将Ｈｇ２＋转化为ＨｇＳ，收集处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张翔宇，王中原，宋宝华，王昕竑，赵文峰，钱伟，
申请(专利权)人：中节能六合天融环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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