CN104084028A - 一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置及方法 - Google Patents

一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置及方法 Download PDF

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董勇
张梦泽
睢辉
崔琳
王鹏
张立强
徐夕仁
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山东大学
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Abstract

本发明涉及一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置及方法,装置包括锅炉,锅炉通过省煤器连接SCR脱硝装置,SCR脱硝装置通过空气预热器、除尘器连接石灰石石膏湿法脱硫塔,石灰石石膏湿法脱硫塔上设有烟囱,在省煤器与SCR脱硝装置之间的烟道中布置有雾化喷嘴,雾化喷嘴通过浆液泵与脱硫废水水箱连接,雾化喷嘴连有空气压缩机为其提供雾化过程所需的压缩空气。本发明解决了燃用低氯煤单质汞排放控制困难的问题,同时解决了脱硫废水处理难题。

Description

一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及脱硫废水返喷实现单质汞氧化脱除的装置及方法,特别涉及石灰 石-石膏湿法烟气脱硫工艺的脱硫废水返喷于燃煤锅炉尾部烟道选择性催化脱硝前,用于 促进燃煤烟气中单质态汞氧化脱除的新型工艺,属于环境保护技术领域。
背景技术
[0002] 汞是大气中毒性很强的一类污染物,能够对人类的神经系统造成伤害。电厂燃煤 锅炉烟气排放是大气中汞的重要来源。汞在燃煤烟气中主要以单质态汞(Hg°)、氧化态汞 (Hg 2+)和颗粒态汞(HgP)三种形态存在。其中颗粒态汞可以随燃煤飞灰在除尘装置中脱除, 氧化态汞因为具有较强的水溶性,可以通过湿法脱硫的洗涤作用脱除,单质汞具有较强的 稳定性和不溶于水的特性,是燃煤烟气汞排放控制的难点。提高单质汞向氧化态汞或颗粒 态萊的转化是提1¾燃煤烟气总萊脱除效率的关键。
[0003] 选择性催化还原(SCR)脱硝过程对燃煤烟气中单质汞向氧化态汞的转化具有促 进作用,但是其转化效率受烟气中氯含量的限制。烟气中氯含量越高,单质汞通过SCR脱硝 装置后向氧化态汞的转化效率越高。烟气中的氯主要来自燃煤中的氯,对于燃用高氯煤的 锅炉,通过SCR后可以获得较高的单质汞转化效率,而对于燃用低氯煤的锅炉,单质汞的转 化效率较低,造成燃煤电厂常规污染物控制装置对总汞的脱除效率较低。脱硫废水是石灰 石石膏湿法脱硫运行过程中产生的富含氯离子(约20g/L)废水。脱硫废水成分复杂,毒性 高,是燃煤电厂水处理的难点。
[0004] 专利CN 103521052 A公开了一种利用燃煤电厂的脱硫废水进行烟气脱汞的方法, 在燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程产生的脱硫废水中加入卤素添加剂和脱汞催 化剂中的一种或两种,充分混合后,泵送至空预器与除尘器之间的烟道,经雾化装置雾化喷 洒在烟道中,与通过的烟气中的粉尘充分接触,将烟气中的汞去除,而脱硫废水中的固态物 与烟气粉尘被除尘器捕获去除,在烟气脱汞的同时实现脱硫废水的零排放,过程中需加入 卤素添加剂和脱汞催化剂,依赖性强、成本高。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,而提供一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱 除单质汞的装置及方法。
[0006] 本发明通过以下技术方案实现:
[0007] -种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置,包括锅炉,锅炉通过省煤器连 接SCR脱硝装置,SCR脱硝装置通过空气预热器、除尘器连接石灰石石膏湿法脱硫塔,石灰 石石膏湿法脱硫塔上设有烟囱,在省煤器与SCR脱硝装置之间的烟道中布置有雾化喷嘴, 雾化喷嘴通过浆液泵与脱硫废水水箱连接,雾化喷嘴连有空气压缩机为其提供雾化过程所 需的压缩空气。
[0008] -种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的方法:脱硫废水经浆液泵输送至布置 于SCR前烟道中的雾化喷嘴,在气压缩机提供的压缩空气的作用下雾化后喷射至烟道中, 脱硫废水中的水分在烟气加热下蒸发,部分无机盐以固态物质结晶,并向烟气中释放含氯 气体,含氯气体及含氯固态物质作用在SCR催化剂上,促进烟气中单质汞催化转化为氧化 态汞。
[0009] 石灰石石膏湿法脱硫过程脱硫浆液中的氯离子达到20000mg/L时通过分离措施 得到脱硫石骨以及存储在脱硫废水水箱中的脱硫废水。
[0010] 本发明将富氯脱硫废水喷射在SCR脱销装置之前,无需在废水中加入卤素添加剂 和脱汞催化剂,利用废水干燥产生的含氯气体和含氯固体促进SCR催化剂对单质汞的氧 化,克服了 SCR催化剂氧化单质汞对煤中氯含量的依赖。
[0011] 本发明的有益效果是:
[0012] 1)提高了燃煤锅炉常规污染物控制装置对烟气中单质汞的脱除效率,尤其解决了 燃用低氯煤单质汞排放控制困难的问题。
[0013] 2)石灰石石膏湿法脱硫废水得到了资源化利用,解决了脱硫废水处理难题。
[0014] 3)以废治废,具有较好的经济和环保效益。
[0015] 4)废水在烟气中干燥产生的含氯气体可促进SCR催化剂对单质汞的氧化,而产生 的和含氯固体作用在SCR催化剂的表面,对催化剂起到改性的作用,无需在废水中添加卤 素添加剂和脱汞催化剂,便可达到对单质汞极高的氧化效率。
附图说明
[0016] 图1为本发明的装置结构图;
[0017] 其中:1.锅炉,2.省煤器,3. SCR脱硝装置,4.空气预热器,5.除尘器,6.石灰石石 膏湿法脱硫塔,7.烟囱,8.脱硫石膏,9.脱硫废水水箱,10.浆液泵,11.空气压缩机,12.雾 化喷嘴。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0019] 一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置,包括锅炉1,锅炉1通过省煤器 2连接SCR脱硝装置3, SCR脱硝装置3通过空气预热器4、除尘器5连接石灰石石膏湿法脱 硫塔6,石灰石石膏湿法脱硫塔6上设有烟囱7,在省煤器2与SCR脱硝装置3之间的烟道 中布置有雾化喷嘴12,雾化喷嘴12通过浆液泵10与脱硫废水水箱9连接,雾化喷嘴12连 有空气压缩机11为其提供雾化过程所需的压缩空气。
[0020] 用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的方法:脱硫废水经浆液泵输送至布置于 SCR前烟道中的雾化喷嘴12,在空气压缩机11提供的压缩空气的作用下雾化后喷射至烟道 中,脱硫废水中的水分在烟气加热下蒸发,部分无机盐以固态物质结晶,并向烟气中释放含 氯气体,含氯气体及含氯固态物质作用在SCR催化剂上,促进烟气中单质汞催化转化为氧 化态萊。
[0021] 上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围 的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需 要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (2)

1. 一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置,包括锅炉,锅炉通过省煤器连接 SCR脱硝装置,SCR脱硝装置通过空气预热器、除尘器连接石灰石石膏湿法脱硫塔,石灰石 石膏湿法脱硫塔上设有烟囱,其特征是,在省煤器与SCR脱硝装置之间的烟道中布置有雾 化喷嘴,雾化喷嘴通过浆液泵与脱硫废水水箱连接,雾化喷嘴连有空气压缩机为其提供雾 化过程所需的压缩空气。
2. -种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的方法,其特征是,脱硫废水经浆液泵输 送至布置于SCR前烟道中的雾化喷嘴,在气压缩机提供的压缩空气的作用下雾化后喷射至 烟道中,脱硫废水中的水分在烟气加热下蒸发,部分无机盐以固态物质结晶,并向烟气中释 放含氯气体,含氯气体及含氯固态物质作用在SCR催化剂上,促进烟气中单质汞催化转化 为氧化态汞。
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