CN106178831B - 一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法 - Google Patents

一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其利用汞浓度在线监测仪(6)实时监测烟气中的汞浓度，动态调节所述第二调节阀门(10)，控制汞吸附剂注入量和注入速率；动态调节所述第三调节阀门(14)，控制压缩空气的注入量和注入速率；同时动态调节所述在线活化机构上的第一调节阀门(7)，控制活性组分前驱体的注入量和注入速率；实现对吸附剂的在线活化；活化后的吸附剂通过所述喷射机构被喷射注入烟道中，从而实现烟气脱汞。本发明的方法使得吸附剂的脱汞性能达到最优的同时避免活性组分浪费，降低了吸附剂的用量，大大节约了脱汞成本，同时本发明实现了汞吸附剂的实时在线活化，适应汞浓度的频繁波动。

Description

一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法
技术领域
本发明属于燃煤烟气中汞控制技术领域，具体涉及一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法。
背景技术
汞是一种神经毒物，具有极强的累积性和不可逆性，对人类健康具有很大的威胁。燃煤电厂是最主要的人为汞污染源之一。随着环保要求的不断提高，探索高效、经济、环境友好型的汞控制技术具有重要意义。
现有技术中，通常采用脱汞装置并利用高效吸附材料脱除烟气中的汞，目前的主要研究集中在脱汞吸附材料和脱汞装置两个方面。对于脱汞吸附材料的研究主要集中在改变原材料、采用不同的活化方法、不同的改性剂和改性方法等，目前，通常采用化学溶液浸渍方法改性吸附剂，如采用含硫、含卤化物的化学溶液浸渍吸附剂。主要目的是改善吸附剂表面官能团，增加活性吸附位，以提高其化学吸附能力，改善脱汞性能。对于脱汞装置，则主要是通过改进或优化装置的结构、增加循环回收机构等进行烟气中汞的脱除。
例如中国专利文献201120257109.2公开了一种燃煤烟气吸附脱汞装置，其中涉及到燃煤烟气吸附脱汞方法，汞吸附剂以喷射方式进入除尘器出口的烟道中，吸附剂在除尘后的烟气中充分分散，可以有效脱除烟气中的汞，捕集后的汞吸附剂经过循环系统可以再次使用，该方法可以减小吸附剂的消耗，降低烟气脱汞成本。
但是，这种脱汞方法也存在一定缺陷，在脱汞过程中，其吸附剂在烟气中停留时间仅有短短数秒，随后即被除尘装置捕获，其吸附远未达到饱和，吸附剂外层的活性组分是参与反应的主体，这会导致吸附剂内层活性组分利用率极低。另外，电厂负荷、入炉煤质、燃烧工况多变，导致烟气中汞浓度波动较大，而采用化学溶液浸渍方法制备的吸附剂其活性组分的含量通常是一定的，无法适应汞浓度的频繁波动，导致吸附剂的大量浪费，脱汞成本大大增加。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，通过本发明的方法使得吸附剂的脱汞性能达到最优的同时避免活性组分浪费，降低了吸附剂的用量，大大节约了脱汞成本，同时本发明实现了汞吸附剂的实时在线活化，适应汞浓度的频繁波动。
为实现上述目的，本发明提供一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其通过一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置对汞吸附剂进行活化和喷射，其中，该吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置包括：
用于喷射汞吸附剂的喷射机构，其具有筒壁开有通孔的套筒，该套筒一端与排放燃煤烟气的烟道相通，以用于将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中；
输料管，该输料管一端与所述套筒筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于将其中的吸附剂及活性组分通过该气体动力机构的作用输送到所述套筒中，所述气体动力机构包括第三调节阀门；
汞吸附剂注入机构，其与所述输料管连通，用于将汞吸附剂注入到所述输料管中，所述汞吸附剂注入机构包括第二调节阀门，用于控制吸附的注入量以及注入速率；以及
活性组分前躯体注入机构，其与所述输料管连通，用于将活性组分前驱体注入到所述输料管中，所述活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门；
该方法包括以下步骤：
利用汞浓度在线监测仪实时监测烟气中的汞浓度；
根据监测得到的汞浓度，动态调节所述第二调节阀门，控制汞吸附剂注入量和注入速率；动态调节所述第三调节阀门，控制压缩空气的注入量和注入速率,使所述汞吸附剂在压缩空气的推动作用下注入所述喷射机构的套筒中；同时动态调节所述第一调节阀门，控制活性组分前驱体的注入量和注入速率，使活性组分前驱体注入所述喷射机构的套筒中；
所述活性组分前驱体在所述套筒中被吸附剂表层微孔定向吸附，使活性组分在吸附剂上表层富集，形成活性物质，从而以对吸附剂进行在线活化；
活化后的吸附剂通过所述喷射机构被喷射注入烟道中；
烟气中的汞化合物吸附在吸附剂表面，并随吸附剂一起被烟气除尘装置捕获，从而实现烟气脱汞。
通过上述方案，本发明通过一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，动态调节所述第一调节阀门、第二调节阀门和第三调节阀门，使得活性组分前驱体在所述套筒中被吸附剂表层微孔定向吸附，使活性组分在吸附剂上表层富集，形成活性物质，并进而通过所述喷射机构进行喷射，较大程度的提高了汞吸附剂和活性组分利用效率，降低了吸附剂的用量，大大节约了脱汞成本。
作为本发明的进一步优选，所述吸附剂注入机构还包括吸附剂储料仓、两端分别与该吸附剂储料仓和所述输料管连通的吸附剂进料管，所述第二调节阀门设置在该吸附剂进料管上，所述吸附剂储料仓中设置有搅拌器，用于对吸附剂储料仓中的吸附剂进行搅拌，以通过所述吸附剂进料管注入输料管中；
所述搅拌器对汞吸附剂储料仓中的汞吸附剂进行搅拌，动态调节所述第二调节阀门和第三调节阀门，压缩空气推动汞吸附剂通过输料管注入套筒中。
作为本发明的进一步优选，所述活性组分前躯体注入机构还包括活性组分前驱体储存器、活性组分进料管和加热器,该活性组分进料管一端与所述活性组分前驱体储存器连通，另一端与所述输料管连通，所述活性组分前驱体储存器存储的活性组分前驱体通过该活性组分进料管注入所述输料管中，所述第一调节阀门设置在该活性组分进料管上，所述加热器设置在活性组分进料管上，用于在所述活性组分前驱体注入输料管之前将其加热到合适的温度；
所述加热器将活性组分前驱体加热到合适的温度，动态调节所述第一调节阀门，活性组分前驱体通过活性组分前驱体注入器注入套筒中。
作为本发明的进一步优选，所述气体动力机构包括压缩空气存储器和压缩空气进气管，该压缩空气进气管一端与所述压缩空气存储器连通，另一端与所述输料管连通，所述压缩空气存储器中的压缩空气通过该压缩空气进气管注入所述输料管中，所述第三调节阀门设置在压缩空气进气管上，用于调节压缩空气的注入速率。
作为本发明的进一步优选，所述喷射机构还包括电机、螺杆和翅片，所述螺杆套设在套筒内，螺杆的一端与电机连接，用于驱动所述螺杆在套筒中相对移动，以将注入套筒中的吸附剂和活性剂喷入烟道中，所述翅片固定在螺杆外周并分布于螺杆与套筒筒体内壁之间的空间内；
所述电机带动螺杆和翅片匀速转动，对进入套筒中的吸附剂的流动形成扰动，使活化后的吸附剂被喷射注入烟道中。
作为本发明的进一步优选，所述汞吸附剂的喷射量根据监测的汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模型进行控制，所述汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模是根据电厂运行参数、管道尺寸、烟气流量，通过试验和理论计算建立的，即
其中，K为与温度、吸附剂特性有关的吸附常数；Kg为以气相浓度差为基础的物质总传质系数，其中kg为外部传质系数，ks为内部传质系数；ρp为吸附剂的密度，dp为吸附剂的粒径。
作为本发明的进一步优选，所述脱汞效率η通过下式计算：
η＝f(m1)＝(C1-C2)/C1
其中，C1为烟气中汞浓度，C2为汞排放标准；
所述汞吸附剂的喷射量通过PID控制器控制。
作为本发明的进一步优选，所述活性组分前驱体注入量通过m2通过下式计算：
m2＝(N1/NA)×VA×ρ
其中，N1为活性组分前驱体分子个数；NA为阿佛加德罗常数；VA为气体摩尔体积；ρ为活性组分前驱体密度。
上述方案中，通过汞吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模型动态调节所述第二调节阀门，并通过PID控制器控制汞吸附剂注入量和注入速率；同时通过所述活性组分前驱体注入量计算公式，动态调节第一调节阀门，并通过PID控制器控制活性组分前驱体的注入量和注入速率，使活性组分在吸附剂上表层富集，活性组分前驱体既在吸附剂表面均匀、完全覆盖，又避免活性组分过量负载，对汞在吸附剂中的内扩散造成不利影响，从而使得吸附剂的脱汞性能达到最优的同时避免活性组分浪费。
作为本发明的进一步优选，所述压缩空气的注入量通过下式计算：
V1＝0.3(m3/g)×m1
其中，m1为汞吸附剂喷射量。
上述方案，通过所述压缩空气的注入量计算模型，动态调节第三调节阀门，使吸附剂能够充分在输料管内充分流动，避免在输料管内沉积；同时，避免因压缩空气注入量/注入速率V1过大，活性组分前驱体被稀释，导致其消耗量增加，提高吸附剂活性组分利用率，同时避免活性组分浪费。
作为本发明的进一步优选，所述活性组分前驱体为H2S、SO2、HCl和Br中至少一种。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于提供了一种可同时在线活化和喷射脱汞吸附剂的装置及方法，能够取得下列有益效果：
(1)本发明通过一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置，动态调节所述第一调节阀门、第二调节阀门和第三调节阀门，使得活性组分前驱体在所述套筒中被吸附剂表层微孔定向吸附，使活性组分在吸附剂上表层富集，形成活性物质，并进而通过所述喷射机构进行喷射，较大程度的提高了汞吸附剂和活性组分利用效率，降低了吸附剂的用量，大大节约了脱汞成本。
(2)本发明通过汞吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模型动态调节所述第二调节阀门，并通过PID控制器控制汞吸附剂注入量和注入速率；同时通过所述活性组分前驱体注入量计算公式，动态调节第一调节阀门，并通过PID控制器控制活性组分前驱体的注入量和注入速率，使活性组分在吸附剂上表层富集，活性组分前驱体既在吸附剂表面均匀、完全覆盖，又避免活性组分过量负载，对汞在吸附剂中的内扩散造成不利影响，从而使得吸附剂的脱汞性能达到最优的同时避免活性组分浪费。
(3)本发明通过所述压缩空气的注入量计算模型，动态调节第三调节阀门，使吸附剂能够充分在输料管内充分流动，避免在输料管内沉积；同时，避免因压缩空气注入量/注入速率V1过大，活性组分前驱体被稀释，导致其消耗量增加，提高吸附剂活性组分利用率，同时避免活性组分浪费。
附图说明
图1为本发明实施例的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法中涉及的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明实施例的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法中所涉及的喷射装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括用于喷射汞吸附剂的喷射机构、输料管15、汞吸附剂注入机构、活性组分前躯体注入机构以及气体动力机构。
如图1，喷射机构包括电机1、螺杆2、轴承3和套筒5。其中，螺杆2套设在套筒5内，优选为同轴套设，螺杆2的一端与电机1连接，用于驱动所述螺杆2在套筒5中相对移动，以将注入套筒5中的吸附剂和活性剂喷入烟道中，
优选地，喷射机构还包括翅片4，所述翅片4固定在螺杆2外周并分布于螺杆2与套筒5筒体内壁之间的空间内，用于提高吸附剂的分散度，从而提高吸附剂的利用率。
套筒5的侧壁上开有至少一个通孔，也可以是两个或多个通孔，各通孔分布在套筒5的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面。
如图1，输料管15一端与所述套筒5筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于接收外部注入的汞吸附剂及活性组分前驱体，以在其中进行在线活化。
输料管15的数量为一个或多个，输料管15分布在套筒5的一侧，或者对称分布在两侧，或者不对称分布在不同方向的侧面，输料管15的侧壁开有通孔，通孔的数量为一个或多个。
如图1，活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门7、活性组分前驱体储存器8以及活性组分进料管。其中，活性组分进料管一端与所述活性组分前驱体储存器8连通，另一端与所述输料管15连通，活性组分前驱体储存器8存储的活性组分前驱体通过该活性组分进料管注入输料管15中，第一调节阀门7设置在该活性组分进料管上，用于控制活性组分前驱体注入机构与输料管15的通断，从而控制注入输料管15中的活性组分前驱体的注入量、浓度以及注入时间，
活性组分前躯体注入机构的数量为至少为一个，也可以为两个或者多个，其与输料管15侧壁上的通孔连通，用于将活性组分前驱体注入输料管15中。
优选地，活性组分前躯体注入机构还包括加热器9，其设置在活性组分进料管上，用于在所述活性组分前驱体注入输料管15之前将其加热到合适的温度，使活性组分前驱体和吸附剂能高效反应生成活性组分。
如图1，汞吸附剂注入机构包括第二调节阀门10、汞吸附剂储料仓11和搅拌器12。其中，第二调节阀门10设置在吸附剂进料管上，用于调节输料管15的开度，从而控制吸附的注入量以及注入速率，吸附剂储料仓11中设置有搅拌器12，用于对吸附剂储料仓中的吸附剂进行搅拌，以通过所述吸附剂进料管注入输料管15中。
汞吸附剂注入机构的数量至少为一个，也可以为两个或者多个，其与输料管15侧壁上的通孔连通，用于将汞吸附剂注入输料管15中。
如图1，气体动力机构包括压缩空气存储器13、压缩空气进气管和第三调节阀门14。其中，压缩空气进气管一端与所述压缩空气存储器13连通，另一端与所述输料管15连通，所述压缩空气存储器13中的压缩空气通过该压缩空气进气管注入所述输料管15中，第三调节阀门14设置在压缩空气进气管上，用于调节压缩空气的注入量和注入速率。
在一个实施例中，还包括汞浓度在线监测仪6，其用于实时监测烟道中的汞浓度数据，优选汞浓度在线监测仪6为多个，例如两个，分别设置在喷射装置和在线活化装置前后两侧。第一调节阀门7、第二调节阀门10和第三调节阀门14的开度可根据汞浓度在线监测仪6的反馈数据进行调节。
本发明一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法的一个实施例，通过上述一体化装置进行，该方法的具体步骤如下：
(1)利用汞浓度在线监测仪6实时监测烟气中的汞浓度；
(2)根据监测得到的汞浓度，动态调节所述第二调节阀门10的开度，并通过PID控制器控制汞吸附剂注入量和注入速率；
1)根据监测所得的汞浓度，通过下式计算脱汞效率η：
η＝f(m1)＝(C1-C2)/C1
其中，C1为烟气中汞浓度，C2为汞排放标准；
2)根据电厂运行参数、管道尺寸、烟气流量，通过试验和理论计算建立汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模，即
其中，K为与温度、吸附剂特性有关的吸附常数(m3/kg)，对应不同温度、不同吸附剂其大小不同，例如活性炭在120℃时，K＝294m3/kg；Kg为以气相浓度差为基础的物质总传质系数，其中kg为外部传质系数，m/s，对应不同温度kg数值大小不同，例如气态汞在120℃时kg＝4440m/s；ks为内部传质系数(m/s)，对应不同温度、不同吸附剂ks数值大小不同，例如活性炭在120℃时，ks＝0.016m/s；ρp为吸附剂的密度(kg/m3)；dp为吸附剂的粒径(m)；
3)搅拌器11对汞吸附剂储料仓11中的汞吸附剂进行搅拌，
4)通过PID控制器动态调节所述第二调节阀门10的开度，从而控制汞吸附剂的喷射量；
5)汞吸附剂通过汞吸附剂注入机构进入输料管15中；
(3)同时根据监测得到的汞浓度，动态调节所述第三调节阀门14的开度，并通过PID控制器控制压缩空气的注入量和注入速率；
1)通过下式计算压缩空气的注入量：
V1＝0.3(m3/g)×m1
其中，m1为汞吸附剂喷射量；
2)通过PID控制器动态调节所述第三调节阀门14的开度，从而控制压缩空气的注入量和注入速率；
3)所述汞吸附剂在压缩空气的推动作用下，进入套筒5中；
(4)同时根据监测得到的汞浓度，动态调节所述第一调节阀门7的开度，并通过PID控制器控制活性组分前驱体的注入量和注入速率；
1)通过下式计算活性组分前驱体注入量m2：
m2＝(N1/NA)×VA×ρ
其中，N1为活性组分前驱体分子个数N1＝(2nm×SBET)/V1,SBET为吸附剂的比表面积，V1为活性组分前驱体的分子体积；NA为阿佛加德罗常数，标准状况下NA＝6.02×1023/mol；VA为气体摩尔体积，标准状况下VA＝22.4L/mol，ρ为活性组分前驱体密度；
2)加热器9将存储在活性组分前驱体存储器8中的活性组分前驱体加热到合适的温度；
3)通过PID控制器动态调节所述第一调节阀门7的开度，从而控制活性组分前驱体的注入量和注入速率；
4)活性组分前驱体通过活性组分前驱体注入机构注入套筒3中；
(5)活性组分前驱体被吸附剂表层微孔定向吸附，使活性组分在吸附剂上表层富集，形成活性物质，活性组分前驱体既在吸附剂表面均匀、完全覆盖，又避免活性组分过量负载，对汞在吸附剂中的内扩散造成不利影响，从而使得吸附剂的脱汞性能达到最优的同时避免活性组分浪费；
其中，所述活性组分前驱体为H2S、SO2、HCl和Br中至少一种；所述活性物质为S、Cl和Br中至少一种；
(6)所述电机1带动所述螺杆2及翅片4在套筒5中匀速转动，可对进入套筒5中的吸附剂的流动形成扰动，提高汞吸附剂和活性组分的分散度，避免汞吸附剂发生团聚，
(7)活化后的吸附剂在压缩空气的推动作用及重力作用下，由套筒5注入燃煤烟道中；
(8)烟气中的汞化合物吸附在吸附剂表面，随吸附剂一起被烟气除尘装置捕获，进而实现烟气脱汞。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其通过一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置对汞吸附剂进行活化和喷射，其中，该吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置包括：
用于喷射汞吸附剂的喷射机构，其具有筒壁开有通孔的套筒(5)，该套筒一端与排放燃煤烟气的烟道相通，以用于将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中；
输料管(15)，该输料管(15)一端与所述套筒(5)筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于将其中的吸附剂及活性组分通过该气体动力机构的作用输送到所述套筒(5)中，所述气体动力机构包括第三调节阀门(14)；
汞吸附剂注入机构，其与所述输料管(15)连通，用于将汞吸附剂注入到所述输料管(15)中，所述汞吸附剂注入机构包括第二调节阀门(10)，用于控制吸附剂的注入量以及注入速率；以及
活性组分前躯体注入机构，其与所述输料管(15)连通，用于将活性组分前驱体注入到所述输料管(15)中，所述活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门(7)；
该方法包括以下步骤：
利用汞浓度在线监测仪(6)实时监测烟气中的汞浓度；
根据监测得到的汞浓度，动态调节所述第二调节阀门(10)，控制汞吸附剂注入量和注入速率；动态调节所述第三调节阀门(14)，控制压缩空气的注入量和注入速率；使所述汞吸附剂在压缩空气的推动作用下注入所述喷射机构的套筒(5)中；同时动态调节所述第一调节阀门(7)，控制活性组分前驱体的注入量和注入速率，使活性组分前驱体注入所述喷射机构的套筒中；
所述活性组分前驱体在所述套筒中被吸附剂表层微孔定向吸附，使活性组分在吸附剂上表层富集，形成活性物质，从而以对吸附剂进行在线活化；
活化后的吸附剂通过所述喷射机构被喷射注入烟道中；
烟气中的汞化合物吸附在吸附剂表面，并随吸附剂一起被烟气除尘装置捕获，从而实现烟气脱汞；
所述汞吸附剂的喷射量根据监测的汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模型进行控制，所述汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模是根据电厂运行参数、管道尺寸、烟气流量，通过试验和理论计算建立的，即
其中，K为与温度、吸附剂特性有关的吸附常数；Kg为以气相浓度差为基础的物质总传质系数，其中kg为外部传质系数，ks为内部传质系数；ρp为吸附剂的密度，dp为吸附剂的粒径；
所述脱汞效率η通过下式计算：
η＝f(m1)＝(C1-C2)/C1
其中，C1为烟气中汞浓度，C2为汞排放标准；
所述汞吸附剂的喷射量通过PID控制器控制；
所述压缩空气的注入量通过下式计算：
V1＝0.3(m3/g)×m1
其中，m1为汞吸附剂喷射量；
所述活性组分前驱体注入量m2通过下式计算：
m2＝(N1/NA)×VA×ρ
其中，N1为活性组分前驱体分子个数；NA为阿佛加德罗常数；VA为气体摩尔体积；ρ为活性组分前驱体密度。
2.根据权利要求1所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其中，所述吸附剂注入机构还包括吸附剂储料仓(11)、两端分别与该吸附剂储料仓(11)和所述输料管连通的吸附剂进料管，所述第二调节阀门(10)设置在该吸附剂进料管上，所述吸附剂储料仓(11)中设置有搅拌器(12)，用于对吸附剂储料仓中的吸附剂进行搅拌，以通过所述吸附剂进料管注入输料管(15)中；
所述搅拌器(12)对吸附剂储料仓(11)中的汞吸附剂进行搅拌，动态调节所述第二调节阀门(10)和第三调节阀门(14)，压缩空气推动汞吸附剂通过输料管(15)注入套筒(5)中。
3.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其中，所述活性组分前躯体注入机构还包括活性组分前驱体储存器(8)、活性组分进料管和加热器(9),该活性组分进料管一端与所述活性组分前驱体储存器(8)连通，另一端与所述输料管(15)连通，所述活性组分前驱体储存器(8)存储的活性组分前驱体通过该活性组分进料管注入所述输料管(15)中，所述第一调节阀门(7)设置在该活性组分进料管上，所述加热器(9)设置在活性组分进料管上，用于在所述活性组分前驱体注入输料管(15)之前将其加热到合适的温度；
所述加热器(9)将活性组分前驱体加热到合适的温度，动态调节所述第一调节阀门(7)，活性组分前驱体通过活性组分前驱体注入器注入套筒(5)中。
4.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其中，所述气体动力机构包括压缩空气存储器(13)和压缩空气进气管，该压缩空气进气管一端与所述压缩空气存储器(13)连通，另一端与所述输料管(15)连通，所述压缩空气存储器(13)中的压缩空气通过该压缩空气进气管注入所述输料管(15)中，所述第三调节阀门(14)设置在压缩空气进气管上，用于调节压缩空气的注入速率。
5.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其中，所述喷射机构还包括电机(1)、螺杆(2)和翅片(4)，所述螺杆(2)套设在套筒(5)内，螺杆(2)的一端与电机(1)连接，用于驱动所述螺杆(2)在套筒(5)中相对移动，以将注入套筒(5)中的吸附剂和活性剂喷入烟道中，所述翅片(4)固定在螺杆(2)外周并分布于螺杆(2)与套筒(5)筒体内壁之间的空间内；
所述电机(1)带动螺杆(2)和翅片(4)匀速转动，对进入套筒(5)中的吸附剂的流动形成扰动，使活化后的吸附剂被喷射注入烟道中。
6.根据权利要求1或2所述的一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其中，所述活性组分前驱体为H2S、SO2、HCl和Br中至少一种。
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CN107469570B (zh) * 2017-09-18 2024-04-05 华中科技大学 一种高效脱汞的吸附剂喷射装置
CN111321428B (zh) * 2020-03-04 2020-11-17 中南大学 一种废氯化汞触媒熔盐电解再生和汞回收的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435980A (en) * 1991-11-04 1995-07-25 Niro A/S Method of improving the Hg-removing capability of a flue gas cleaning process
US6818043B1 (en) * 2003-01-23 2004-11-16 Electric Power Research Institute, Inc. Vapor-phase contaminant removal by injection of fine sorbent slurries
CN1933893A (zh) * 2004-03-22 2007-03-21 巴布考克及威尔考克斯公司 用于从烟气中除汞的吸附剂的动态卤化
CN101048218A (zh) * 2004-08-30 2007-10-03 能源与环境研究中心财团 用于汞的氧化及清除的吸附剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435980A (en) * 1991-11-04 1995-07-25 Niro A/S Method of improving the Hg-removing capability of a flue gas cleaning process
US6818043B1 (en) * 2003-01-23 2004-11-16 Electric Power Research Institute, Inc. Vapor-phase contaminant removal by injection of fine sorbent slurries
CN1933893A (zh) * 2004-03-22 2007-03-21 巴布考克及威尔考克斯公司 用于从烟气中除汞的吸附剂的动态卤化
CN101048218A (zh) * 2004-08-30 2007-10-03 能源与环境研究中心财团 用于汞的氧化及清除的吸附剂

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