CN105854544A - 一种烟气的除汞净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料燃烧烟气的净化技术领域，尤其是一种烟气的除汞净化方法；包括以下步骤：（1）负载改性：用烟气调质剂对非碳基载体菱沸石进行负载改性后，然后100‑200℃烘干，粉碎；（2）浸泡卤化盐；（3）负载硫卤化合物；（4）将步骤（3）中处理后得到的菱沸石在100‑120℃下加热去除可挥发的卤素，制备得到烟气除汞吸附剂；（5）将步骤（4）中的烟气除汞吸附剂置于燃烧系统烟道中，利用烟气自身温度对烟气除汞吸附剂进行活化，活化的烟气除汞吸附剂对对汞的氧化、吸附同时进行；再利用系统已有的烟气净化设备实现烟气脱汞。

Description

一种烟气的除汞净化方法
技术领域
本发明涉及燃料燃烧烟气的净化技术领域，尤其是一种烟气的除汞净化方法。
背景技术
汞是一种重金属污染物，可通过呼吸、饮食等方式进入人体，危害人体健康。在煤燃烧过程中，原煤中所含汞大部分直接汽化以单质汞蒸汽(Hg) 的形式进入烟气中，仅有1% 左右残留在底灰和熔渣中；随着烟气的冷却，部分Hg 同其他燃烧产物相互作用转化为氧化汞蒸汽(Hg2+) 和颗粒汞(Hgp)。Hgp 绝大部分可被除尘器捕集去除；Hg2+ 既可溶于水, 也易于被颗粒物所吸附，可被湿法脱硫、除尘器等烟气净化装置捕集。Hg 不溶于水且极易挥发， 难于控制，传输距离远，对环境影响，是当前汞污染控制的主要对象。
目前应用最为广泛的烟气除汞技术是溴化活性碳喷射技术，该类技术已在美国电厂得到了商业应用，数据显示该技术可以有效地实施烟气脱汞，达到环保排放要求( 本森等人, 褐煤煤粉炉烟气中的汞减排测试, 燃料处理技术, 90 卷,11 期,1378-1387,2009)。但是，该类技术也有缺点：首先活性碳吸附剂在高硫煤烟气脱汞效果不理想，其主要原因是由于所用的活性碳吸附剂同时大量吸附各类酸性烟气，例如SO2、SO3等。而我国燃煤普遍含硫量较高，这将导致为脱汞投放的活性碳使用量增大。大量价格昂贵的活性碳的一次性使用，致使运行成本增高，同时活性碳的使用会使煤灰中含碳比例过高，影响水泥的发泡率，导致煤灰无法用于水泥生产，影响了煤灰的再利用价值，也加重了生态环境负担。鉴于我国目前大部分的粉煤灰都用于水泥行业生产的现状，这类以活性碳为主的烟气脱汞技术并不适用于我国国情。因此我国需要开发适合中国国情的有效的低成本的烟气脱汞技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种方法简单、成本低的烟气的除汞净化方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种烟气的除汞净化方法，所述净化方法包括以下步骤：
（1）负载改性：用烟气调质剂对非碳基载体菱沸石进行负载改性后，然后100-200℃烘干，粉碎；
（2）浸泡卤化盐：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1:1.3-4.8的质量比进行混合搅拌6-10h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为20-40%；
（3）负载硫卤化合物：将步骤（2）中制得的负载有卤化盐的菱沸石置于吸附容器中，将含有硫卤化合物和卤素的蒸汽通入吸附容器内，室温下控制蒸汽的速度为100-500ml/min，通蒸汽的时间为2-8h，得到饱和负载硫卤化合物的菱沸石；
（4）将步骤（3）中处理后得到的菱沸石在100-120 ℃下加热去除可挥发的卤素，制备得到烟气除汞吸附剂；
（5）将步骤（4）中的烟气除汞吸附剂置于燃烧系统烟道中，利用烟气自身温度对烟气除汞吸附剂进行活化，活化的烟气除汞吸附剂对对汞的氧化、吸附同时进行；再利用系统已有的烟气净化设备实现烟气脱汞。
进一步的，所述烟气调质剂为氯化铜溶液，所述氯化铜溶液的质量分数为2%-8%。
进一步的，所述氯化铜溶液的质量分数为6%。
进一步的，所述步骤（1）中菱沸石粉碎的颗粒大小为80-100目。
进一步的，所述步骤（1）中菱沸石粉碎的颗粒大小为80目。
进一步的，所述步骤（2）中浸泡卤化盐工艺为：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1:2.4的质量比进行混合搅拌8h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为30%。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
1、本发明的燃煤烟气除汞吸附剂为非碳基吸附剂，能够在25℃～350℃的宽温度范围内保持较高的吸附效率，吸附能力强，价格便宜，可有效解决现有技术中碳基汞吸附剂存在的多种缺陷；
2、本发明的制备方法采用市场上非常便宜易得的菱沸石，对菱沸石进行活化处理后，提高了吸附能力，制得新型的非碳基燃煤烟气除汞吸附剂；
3、本发明的燃煤烟气除汞吸附剂主要应用于燃煤锅炉烟气汞污染处的处理中，在燃煤锅炉尾部多个位置均可喷入，并且由于不含碳不会影响粉煤灰的再次利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
现在结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例 1
如图1所示，一种烟气的除汞净化方法，包括以下步骤：
（1）负载改性：用烟气调质剂对非碳基载体菱沸石进行负载改性后，然后100℃烘干，粉碎至100目，烟气调质剂为氯化铜溶液，所述氯化铜溶液的质量分数为2%；
（2）浸泡卤化盐：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1:1.3的质量比进行混合搅拌6h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为20%；
（3）负载硫卤化合物：将步骤（2）中制得的负载有卤化盐的菱沸石置于吸附容器中，将含有硫卤化合物和卤素的蒸汽通入吸附容器内，室温下控制蒸汽的速度为100ml/min，通蒸汽的时间为8h，得到饱和负载硫卤化合物的菱沸石；
（4）将步骤（3）中处理后得到的菱沸石在100 ℃下加热去除可挥发的卤素，制备得到烟气除汞吸附剂；
（5）将步骤（4）中的烟气除汞吸附剂置于燃烧系统烟道中，利用烟气自身温度对烟气除汞吸附剂进行活化，活化的烟气除汞吸附剂对对汞的氧化、吸附同时进行；再利用系统已有的烟气净化设备实现烟气脱汞；脱汞率为70%。
实施例 2
如图1所示，一种烟气的除汞净化方法，包括以下步骤：
（1）负载改性：用烟气调质剂对非碳基载体菱沸石进行负载改性后，然后150℃烘干，粉碎至80目，烟气调质剂为氯化铜溶液，所述氯化铜溶液的质量分数为6%；
（2）浸泡卤化盐：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1:2.4的质量比进行混合搅拌8h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为30%；
（3）负载硫卤化合物：将步骤（2）中制得的负载有卤化盐的菱沸石置于吸附容器中，将含有硫卤化合物和卤素的蒸汽通入吸附容器内，室温下控制蒸汽的速度为300ml/min，通蒸汽的时间为5h，得到饱和负载硫卤化合物的72%。
实施例 3
如图1所示，一种烟气的除汞净化方法，包括以下步骤：
（1）负载改性：用烟气调质剂对非碳基载体菱沸石进行负载改性后，然后200℃烘干，粉碎至100目，烟气调质剂为氯化铜溶液，所述氯化铜溶液的质量分数为8%；
（2）浸泡卤化盐：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1: 4.8的质量比进行混合搅拌10h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为40%；
（3）负载硫卤化合物：将步骤（2）中制得的负载有卤化盐的菱沸石置于吸附容器中，将含有硫卤化合物和卤素的蒸汽通入吸附容器内，室温下控制蒸汽的速度为500ml/min，通蒸汽的时间为2h，得到饱和负载硫卤化合物的菱沸石；
（4）将步骤（3）中处理后得到的菱沸石在120 ℃下加热去除可挥发的卤素，制备得到烟气除汞吸附剂；
（5）将步骤（4）中的烟气除汞吸附剂置于燃烧系统烟道中，利用烟气自身温度对烟气除汞吸附剂进行活化，活化的烟气除汞吸附剂对对汞的氧化、吸附同时进行；再利用系统已有的烟气净化设备实现烟气脱汞；脱汞率为68%。
实施例2为优选实施方式。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种烟气的除汞净化方法，其特征在于，所述净化方法包括以下步骤：
（1）负载改性：用烟气调质剂对非碳基载体菱沸石进行负载改性后，然后100-200℃烘干，粉碎；
（2）浸泡卤化盐：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1:1.3-4.8的质量比进行混合搅拌6-10h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为20-40%；
（3）负载硫卤化合物：将步骤（2）中制得的负载有卤化盐的菱沸石置于吸附容器中，将含有硫卤化合物和卤素的蒸汽通入吸附容器内，室温下控制蒸汽的速度为100-500ml/min，通蒸汽的时间为2-8h，得到饱和负载硫卤化合物的菱沸石；
（4）将步骤（3）中处理后得到的菱沸石在100-120 ℃下加热去除可挥发的卤素，制备得到烟气除汞吸附剂；
（5）将步骤（4）中的烟气除汞吸附剂置于燃烧系统烟道中，利用烟气自身温度对烟气除汞吸附剂进行活化，活化的烟气除汞吸附剂对对汞的氧化、吸附同时进行；再利用系统已有的烟气净化设备实现烟气脱汞。
2.根据权利要求1所述的一种烟气的除汞净化方法，其特征在于：所述烟气调质剂为氯化铜溶液，所述氯化铜溶液的质量分数为2%-8%。
3.根据权利要求2所述的一种烟气的除汞净化方法，其特征在于：所述氯化铜溶液的质量分数为6%。
4.根据权利要求1所述的一种烟气的除汞净化方法，其特征在于：所述步骤（1）中菱沸石粉碎的颗粒大小为80-100目。
5.根据权利要求4所述的一种烟气的除汞净化方法，其特征在于：所述步骤（1）中菱沸石粉碎的颗粒大小为80目。
6.根据权利要求1所述的一种烟气的除汞净化方法，其特征在于：所述步骤（2）中浸泡卤化盐工艺为：将步骤（1）中制改性后得到的菱沸石与卤化盐溶液按照1:2.4的质量比进行混合搅拌8h，过滤干燥，得到负载有卤化盐的菱沸石，所述卤化盐的质量百分含量为30%。
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