脱除烟气中元素态汞的方法技术

本发明专利技术公开了一种气相脱除烟气中元素态汞的方法，属于烟气净化技术领域。本发明专利技术一种脱除烟气中元素态汞的方法，包括下述步骤：a、首先制得吸收液，即脱汞剂的水溶液：脱汞剂包括次氯酸钠、硫酸铜和添加剂，添加剂为碳酸氢钾、硫酸钾或过硫酸钾中的一种；b、将上述吸收液雾化后喷入烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；c、最后将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。本发明专利技术提供了一种气相脱除元素态汞的方法，将元素态汞氧化为离子态汞除去，脱除效率高，大大减小了二次污染；将吸收液直接喷入烟气管道，不用其它设备，投资和运行费用低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气净化
，尤其是。
技术介绍
汞是一种重金属有害空气污染物，具有高挥发性、剧毒性、积累性、持久性，因此汞污染问题已经引起了全世界范围内的广泛关注。我国对燃煤电厂烟气汞排放控制起步较晚。2012年I月实施的《火电厂大气污染物排放标准》中新增加了汞的排放指标，规定我国火电厂汞及其化合物的排放限值为0.03mg/m3。因此，必须加强燃煤电厂汞污染排放控制的相关研究，进一步探索合理的汞排放控制途径，开发高效、经济、环保的汞氧化催化剂，这对未来我国燃煤电厂汞排放控制具有深远的意义。烟气中汞的存在形式主要包括三种:氧化态汞(Hg2+)、颗粒态汞(Hgp)和元素态汞(Hg0)o烟气中的Hg2+易溶于水，脱除工艺较简单，用现有的湿法脱硫装置(WFGD)可吸收烟气中的80%-90%的Hg2+ ；Hgp吸附在烟气中的飞灰和粉尘上，可以通过除尘设备(静电除尘器ESP和过滤式除尘器FF)脱除；Hg°具有较高的蒸汽压且难溶于水，除尘设备和湿式脱硫设备很难将其直接捕获，几乎全部随烟气排放到大气中。此外，我国燃煤的主要煤种是褐煤，而在褐煤燃烧产生的烟气中，汞的存在形式以Hg°为主。烟气脱汞的重点和难点在于对Hg°的脱除。但目前尚无有效方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种，能将烟气中的元素态汞除去，有效减小二次污染，且方法简单易行、成本较低。本专利技术所采取的技术方案是: 一种，包括下述步骤: a、首先制得吸收液，即脱汞剂的水溶液:脱汞剂包括次氯酸钠、硫酸铜和添加剂，添加剂为碳酸氢钾、硫酸钾或过硫酸钾中的一种； b、将上述吸收液雾化后喷入烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞； C、最后将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。其中，步骤a中制备吸收液的步骤为:先制得脱汞剂母液，即含有次氯酸钠、硫酸铜和添加剂的水溶液，脱汞剂母液中，NaClO的浓度为0.01-0.2mol/L, CuSO4的浓度为0.01-0.2mol/L,添加剂的浓度为0.001 0.05mol/L ;用前将脱汞剂母液加水稀释2_10倍，即制得吸收液。制备吸收液的步骤中，将脱汞剂母液的pH值调至0.2-5。步骤b中，每立方米烟气中喷入300_800mL吸收液。出烟管道中烟气的温度为50_180°C。本专利技术针对燃煤烟气中Hg°脱除难的问题，提出一种烟气净化技术，该技术将吸收液喷入管道中使烟气中的Hgtl氧化成离子态汞。实验表明，本专利技术在反应温度为50-180°C，当Hg°浓度为20 200 μ g/m3时，气液接触时间达到2秒以上，脱除效率可达到72 %以上，吸收液利用率达到98%以上。 本专利技术的方法不仅适合于大型锅炉，而且适用于中、小型锅炉和其它燃煤设备，具有很好的应用前景。本专利技术吸收液作用原理为:将烟气中Hg°氧化，生成离子态汞。离子态汞可以用硫化物的溶液直接吸收去除，也可以采用将硫化物的溶液加入湿法脱硫系统，将烟气导入湿法脱硫系统去除离子态汞。其作用机理如下(以硫化钠溶液吸收离子态汞为例): (1)3NaOO(s) aiSQl >2NaCl(λ) + NaCl05(s) (2)NaCiai + 3Hg ^ NaCH+3HgO (3)Na2S——^HgS I +2 Na + 反应过程中，CuSO4可以促进NaClO的分解，产生氧化单质汞所需的自由基，如:H0.、Cl 和HO0.，H0.、Cl.和HO0.等自由基具有较高的Hg°氧化及固定能力； 添加剂作为汞稳定剂，减小了二次污染，很大程度提高了脱汞效率。添加剂采用廉价的碳酸氢钾、硫酸钾或过硫酸钾，可以降低脱汞剂的成本，便于大规模工业化应用。浓溶液便于存放，无需避光保存，所以本申请采用临用前稀释脱汞剂母液的方法。将脱汞剂母液pH值调至0.2-5之间，能保证脱汞剂母液的稳定性和强氧化性。采用上述技术方案所产生的有益效果在于: 1.本专利技术的方法提供了一种脱除元素态汞的方法，能将烟气中的元素态汞除去，如吸收液配比合适，可大大提高脱除效率，大大减小二次污染。2.将吸收液直接喷入烟气管道，方法简单易行，不用其它设备，投资和运行费用低，成本低。具体实施例方式实施例1 a、首先配制脱汞剂母液，脱汞剂母液中CuSO4的浓度为0.01 mol/L、NaClO的浓度为0.01mol/L和KHCO3的浓度为0.001mol/L，用稀H2SO4溶液将pH值调节至0.2，将脱汞剂母液稀释10倍制成吸收液备用。b、将吸收液用雾化喷射器喷入50°C烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；每立方米烟气中吸收液的喷入量为800mL。C、将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。对经过脱汞的烟气进行检测，元素态汞的脱汞效率为99%。实施例2 a、首先配制脱汞剂母液，脱汞剂母液中CuSO4的浓度为0.10 mol/L、NaClO的浓度为0.05mol/L和KHCO3的浓度为0.004mol/L，用稀H2SO4溶液将pH值调节至0.5，制得脱汞剂母液，将脱汞剂母液稀释8倍制成吸收液备用。b、将吸收液用雾化喷射器喷入100°C烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；每立方米烟气中吸收液的喷入量为700mL。C、将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。对经过脱汞的烟气进行检测，元素态汞的脱汞效率为88%。实施例3a、首先配制脱汞剂母液，脱汞剂母液中CuSO4的浓度为0.05mol/L、NaClO的浓度为0.01mol/L和KHCO3的浓度为0.005mol/L，用稀H2SO4溶液将pH值调节至1，制得脱汞剂母液，将脱汞剂母液稀释6倍制成吸收液备用。b、将吸收液用雾化喷射器喷入130°C烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；每立方米烟气中吸收液的喷入量为600mL。C、将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。对经过脱汞的烟气进行检测，元素态汞的脱汞效率为90%。实施例4a、首先配制脱汞剂母液，脱汞剂母液中CuSO4的浓度为0.15 mol/L、NaClO的浓度为0.1OmoI/L和KHCO3的浓度为0.0lmol/L，用稀H2SO4溶液将pH值调节至3，制得脱汞剂母液，将脱汞剂母液稀释5倍制成吸收液备用。b、将吸收液用雾化喷射器喷入150°C烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；每立方米烟气中吸收液的喷入量为400mL。C、将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。对经过脱汞的烟气进行检测，元素态汞的脱汞效率为92%。实施例5a、首先配制脱汞剂母液，脱汞剂母液中CuSO4的浓度为0.15 mol/L、NaClO的浓度为0.15mol/L和KHCO3的浓度为0.03mol/L，用稀H2SO4溶液将pH值调节至2，制得脱汞剂母液，将脱汞剂母液稀释3倍制成吸收液备用。b、将吸收液用雾化喷射器喷入160°C烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；每立方米烟气中吸收液的喷入量为500mL。C、将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。对经过脱汞的烟气进行检测，元素态汞的脱汞效率为76%。实施例6a、首先配制脱汞剂母液，脱汞剂母液中CuSO4的浓度为0.20 mol/L、NaClO的浓度为0.20mol/L和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱除烟气中元素态汞的方法，其特征在于包括下述步骤：a、首先制得吸收液，即脱汞剂的水溶液：所述脱汞剂包括次氯酸钠、硫酸铜和添加剂，所述添加剂为碳酸氢钾、硫酸钾或过硫酸钾中的一种；b、将上述吸收液雾化后喷入烟气管道中，使元素态汞转化为离子态汞；c、最后将出烟管道排除的烟气通入硫化物的溶液，直接吸收去除离子态汞。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝思琪，赵毅，薛方明，崔帅，杜磊霞，王涵，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：