CN109200784A - 一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气过滤技术领域，公开了一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。本发明还公开了一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的工作方法，其有益效果在于：采用分级式脱汞，能够将燃煤烟气中三种形态的汞进行彻底的脱除和收集。

Description

一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及空气过滤技术领域，具体涉及一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统及其工作方法。

背景技术

随着经济的发展，社会对煤炭、石油等能源的消耗也不断地加剧，化石能源的燃烧会产生SO_X、NO_X、粉尘、汞等诸多大气污染物，其中大型燃煤电厂锅炉的汞排放是汞污染的主要来源，因此有效控制燃煤电厂烟气中的汞排放是亟待解决的问题。

燃煤烟气脱汞技术主要分为燃烧前脱汞、燃烧中脱汞以及燃烧后脱汞，其中燃烧后烟气脱汞是利用烟气净化设施实现烟气中汞脱除的技术，是目前燃煤电厂使用最为广泛也是最主要的汞污染控制手段。目前，国内还没有实际投入商业运行针对汞排放控制的专门脱除装置，因此，燃烧后烟气脱汞技术的脱汞效果往往受到各种运行工况的影响，脱汞效果有限。

燃煤烟气中的汞存在3种基本形态：元素态Hg⁰、氧化态Hg²⁺和颗粒态Hg^P。其中，氧化态Hg²⁺和颗粒态Hg^P可以通过常规的污染物控制设备脱除，由于元素态Hg⁰的高挥发性、难溶解性，现有的烟气净化设备很难将其脱除。因此，燃煤烟气脱汞的关键就是元素态Hg⁰的脱除。目前能较为有效处理元素态Hg⁰的方法有3种：一是采用吸附剂吸附脱除，二是利用现有污染物控制设备协同脱汞，三是先将元素态Hg⁰转化为氧化态Hg²⁺后再予以脱除。然而，采用吸附剂比如活性炭吸附脱除元素态Hg⁰技术的成本较高，且需要对达到饱和的吸附剂进行脱附处理，工艺复杂；现有设备的协同脱汞无法达到国家的排放标准，且富集在飞灰中的汞没有进行及时的回收处理，在飞灰的二次使用过程中存在污染环境的潜在可能性。

目前燃煤烟气脱汞技术较难以满足环保要求以及工业应用要求，为了使脱汞技术更好的造福于人类，还需要解决的问题有：(1)廉价高效吸附剂的制备；(2)污染物控制设备协同脱汞的集成与优化；(3)高效催化剂的制备；(4)汞的回收技术的设计与优化；(5)技术和经济分析等。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种可有效脱除燃煤烟气中元素态Hg⁰、氧化态Hg²⁺和颗粒态Hg^P的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，本发明的另一目的在于提供一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的工作方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；所述飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，所述催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。

进一步地，所述飞灰改性单元包括飞灰储存室、电磁振打筛分机、改性反应室、吸附剂储存室和风机；所述飞灰储存室的出口与电磁振打筛分机的入口连通，所述电磁振打筛分机的出口与改性反应室的入口连通，所述改性反应室的出口与吸附剂储存室的入口连通，所述吸附剂储存室的出口与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述风机设置于吸附剂储存室的出口处。

进一步地，所述第一级脱收汞单元包括电袋除尘器、皮带机和酸洗罐；所述电袋除尘器的入口与飞灰改性单元的出料端连通，所述电袋除尘器的出口与催化氧化单元的进料端连通，所述电袋除尘器的灰斗与皮带机的入口端连通，所述皮带机的出口端与酸洗罐的入口连通。

进一步地，所述催化氧化单元包括催化氧化塔、混合器和HCl储存室；所述第一脱收汞单元的出料端与混合器的一个入口连通，所述HCl储存室的出口与混合器的另一个入口连通，所述混合器的出口与催化氧化塔的入口连通，所述催化氧化塔的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。

进一步地，所述脱汞浆料单元包括浆料池、石灰储存室、蓄水槽和搅拌机；所述石灰储存室的出口与浆料池的一个入口连通，所述蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口连通，所述搅拌机的搅拌部位于浆料池中，所述浆料池的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。

进一步地，所述第二级脱收汞单元包括真空转鼓过滤机、盐洗罐、废水槽和脱硫吸收塔；所述催化氧化单元的出料端与脱硫吸收塔侧壁底端的第一进料口连通，所述脱汞浆料单元的出料端与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口连通，所述脱硫吸收塔的底端出口与真空转鼓过滤机的入口连通，所述真空转鼓过滤机的顶端出口与盐洗罐的入口连通，所述真空转鼓过滤机的底端出口与废水槽的入口连通，所述脱硫吸收塔的排气口与烟囱连通。

进一步地，还包括抑制剂储存室，所述抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口连通。

进一步地，所述脱硫吸收塔的内部安装有喷淋层，所述喷淋层安装于脱硫吸收塔的排气口与脱硫吸收塔侧壁底端的出口之间，所述脱硫吸收塔侧壁底端的出口与喷淋层的入口连通。

进一步地，还包括控制监测单元，所述控制监测单元包括汞含量检测仪和测量变送器，所述汞含量检测仪的探测端位于烟囱的入口处，所述汞含量检测仪的数据传输端与测量变送器连接，所述测量变送器的一个控制端与第二级脱收汞单元连接，所述测量变送器的另一个控制端与催化氧化单元连接。

进一步地，吸附剂储存室的出口与电袋除尘器的入口之间、电袋除尘器的灰斗与皮带机的入口端之间和石灰储存室的出口与浆料池的一个入口之间均安装有电动阀；脱硫吸收塔侧壁底端的出口与喷淋层的入口之间、抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口之间、石灰储存室的出口与浆料池的一个入口之间、蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口之间和浆料池的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口之间均安装有泵体；脱硫吸收塔侧壁底端的出口与喷淋层的入口之间、脱硫吸收塔的底端出口与真空转鼓过滤机的入口之间、真空转鼓过滤机的顶端出口与盐洗罐的入口之间、真空转鼓过滤机的底端出口与废水槽的入口之间、抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口之间、HCl储存室的出口与混合器的另一个入口之间、蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口之间和浆料池的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口之间均安装有闸阀。

一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的工作方法，包括如下步骤：

脱除及回收Hg^P：风机将改性飞灰吸附剂输送至电袋除尘器的入口处，与烟气进行混合，混合后的烟气在电袋除尘器作用下，脱除Hg^P，完成第一级脱汞过程，富集有Hg^P的飞灰经皮带机输送至酸洗罐，酸洗罐中的王水溶液溶解Hg^P，完成第一级汞富集回收过程；

脱除及回收Hg⁰：HCl储存室中的HCl气体与电袋除尘器出口的烟气在混合器中充分混合后，进入催化氧化塔发生催化氧化反应，使Hg⁰转变成Hg²⁺；含有Hg²⁺的烟气进入到脱硫吸收塔中，与脱汞浆液发生反应，脱除烟气中Hg²⁺，完成第二级脱汞过程；富集在脱汞浆液中的Hg²⁺被输送至真空转鼓过滤机进行过滤，得到的滤饼输送至盐洗罐，盐洗罐中的高浓度NaCl溶液溶解Hg²⁺，完成第二级汞富集回收过程。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本发明通过分级式脱汞工艺，能够将燃煤烟气中三种形态的汞进行彻底的脱除和收集，达到了污染物的低排放要求，第一级脱汞利用飞灰改性单元和第一级脱收汞单元将燃煤烟气中的Hg^P彻底脱除并收集，第二级脱汞在催化氧化单元的作用下将Hg⁰转化为Hg^{2 +}，再通过第二级脱收汞单元和通过浆料单元的共同作用下彻底吸收Hg²⁺并完成收集工作，达到汞的低排放的要求。

2、本发明中的飞灰改性单元，所使用的改性飞灰吸附剂来自于锅炉燃烧产生的飞灰，与活性炭相比，具有成本更低的优点；改性得到的飞灰吸附剂能够在其表面形成HgCl(或HgBr)，表现为化学吸附，与未改性的活性炭物理吸附能力相比，具有更好的吸附脱汞性能。

3、本发明中使用分级式汞富集回收工艺，第一级汞富集回收是将吸附有Hg^P的飞灰溶于酸洗罐中的王水溶液，第二级汞富集回收是将Hg²⁺溶于高浓度的NaCl溶液，各级分工明确，能将汞的副产物有效回收，避免了二次污染。

4、本发明通过向脱汞浆料中加入氧化抑制剂NaHS溶液，可以有效抑制Hg²⁺→Hg0反应的发生，促进了脱汞浆料对Hg²⁺的溶解吸收，提高了氧化态Hg²⁺的脱除效率。

5、本发明中设有汞含量检测仪和测量变送器组成的控制检测单元，能够实时完成对各种工况的控制，以实现工业生产过程24小时连续自动控制燃煤烟气中的汞排，降低企业的人工成本，提高企业生产效率。

附图说明

图1是本发明的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的结构示意图；

图中，1为飞灰储存室；2为电磁振打筛分机；3为改性反应室；4为吸附剂储存室；5为风机；6为电袋除尘器；7为皮带机；8为酸洗罐；9为真空转鼓过滤机；10为盐洗罐；11为废水槽；12为脱硫吸收塔；13为喷淋层；14为浆料池；15为石灰储存室；16为蓄水槽；17为搅拌机；18为催化氧化塔；19为混合器；20为HCl储存室；21为汞含量检测仪；22为测量变送器；23为烟囱；24为电动阀；25为泵体；26为闸阀；27为抑制剂储存室。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示的一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；所述飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，所述催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述第二级脱收汞单元的排气端与烟囱23连通。

所述飞灰改性单元包括飞灰储存室1、电磁振打筛分机2、改性反应室3、吸附剂储存室4和风机5；所述飞灰储存室1的出口与电磁振打筛分机2的入口连通，所述电磁振打筛分机2的出口与改性反应室3的入口连通，所述改性反应室3的出口与吸附剂储存室4的入口连通，所述吸附剂储存室4的出口与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述吸附剂储存室4的出口处安装有电动阀24和风机5。飞灰储存室1中的飞灰来自锅炉燃烧室，通过电磁振打筛分机2，筛分出粒径为30～60μm的飞灰，进入改性反应室3，在改性反应室3中采用溶液浸泡法将飞灰进行卤素改性，得到的改性飞灰吸附剂储存于吸附剂储存室4，在风机5的作用下吸附剂储存室4内的改性飞灰吸附剂与烟气混合后进入到电袋除尘器6中。其中，对飞灰进行卤素改性的溶液可以是NaCl或NaBr溶液，通过对飞灰进行卤素改性制备出一种廉价高效吸附剂。

所述第一级脱收汞单元包括电袋除尘器6、皮带机7和酸洗罐8；所述电袋除尘器6的入口与吸附剂储存室4的出口连通，所述电袋除尘器6的出口与催化氧化单元的进料端连通，电袋除尘器6的灰斗通过管道与皮带机7的入口端连通，此管道上安装有电动阀24，所述皮带机7的出口端与酸洗罐8的入口连通。混合有改性飞灰吸附剂的烟气进入电袋除尘器6后，在板间电压、布袋过滤的作用下，烟气中Hg^P(颗粒汞)被吸附落入到灰斗中，完成第一级脱汞过程；灰斗中富集的Hg^P经过皮带机7的运输到达酸洗罐8，通过溶液的酸洗作用，完成汞的第一级富集回收过程。其中酸洗罐8中的溶液为王水，其由浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1配制而成。

所述催化氧化单元包括催化氧化塔18、混合器19和HCl储存室20；电袋除尘器6的出口与混合器19的一个入口连通，所述HCl储存室20的出口通过管道与混合器19的另一个入口连通，此管道上安装有闸阀26；所述混合器19的出口与催化氧化塔18的入口连通，所述催化氧化塔18的出口与脱硫吸收塔12侧壁底端的第一进料口连通。HCl储存室20中的HCl气体与电袋除尘器6出口的烟气在混合器19内充分混合后，进入催化氧化塔18中发生氧化反应，Hg⁰被氧化为Hg²⁺。催化氧化塔18为填料式反应塔，催化床层含有总负载量为10％的Mo-Mn-ATP催化剂，其中Mo:Mn＝1:3，催化剂的最佳工作温度为120℃，最佳转化率η＝96％。

所述脱汞浆料单元包括浆料池14、石灰储存室15、蓄水槽16和搅拌机17；所述石灰储存室15的出口通过管道与浆料池14的一个入口连通，此管道上安装有泵体25和电动阀24；所述蓄水槽16的出口通过管道与浆料池14的另一个入口连通，此管道上安装有泵体25和闸阀26；所述搅拌机17的搅拌部位于浆料池14中，所述浆料池14的出口通过管道与脱硫吸收塔12侧壁底端的第二进料口连通，此管道上安装有泵体25和闸阀26。石灰储存室15内部的石灰石和蓄水槽16中的水通过泵体25输送至浆料池14，在搅拌机17的搅拌作用下，得到石灰石悬浊液，并被输送至脱硫吸收塔12侧壁底端的第一进料口。其中，水与石灰石混合的体积比为10:1。

所述第二级脱收汞单元包括真空转鼓过滤机9、盐洗罐10、废水槽11和脱硫吸收塔12；所述催化氧化单元的出料端与脱硫吸收塔12侧壁底端的第一进料口连通，所述脱汞浆料单元的出料端与脱硫吸收塔12侧壁底端的第二进料口连通，脱硫吸收塔12的底端出口通过管道与真空转鼓过滤机9的入口连通，此管道上安装有闸阀26；真空转鼓过滤机9的顶端出口通过管道与盐洗罐10的入口连通，此管道上安装有闸阀26；真空转鼓过滤机9的底端出口通过管道与废水槽11的入口连通，此管道上安装有闸阀26；所述脱硫吸收塔12的排气口与烟囱23连通。脱硫吸收塔12为填料式反应塔，其内部填料呈阶梯环状。盐洗罐10中的溶液为高浓度NaCl溶液，NaCl溶液的质量分数为23％～26％。

所述脱硫吸收塔12的内部安装有喷淋层13，所述喷淋层13安装于脱硫吸收塔12的排气口与脱硫吸收塔12侧壁底端的出口之间，所述脱硫吸收塔12侧壁底端的出口通过管道与喷淋层13的入口连通，此管道上安装有泵体25和闸阀26。

第二级脱收汞单元还包括抑制剂储存室27，所述抑制剂储存室27的出口通过管道与脱硫吸收塔12侧壁底端的第三进料口连通，此管道上安装有泵体25和闸阀26。抑制剂储存室27为NaHS储存室，装有NaHS溶液。NaHS溶液通过泵体25输送至脱硫吸收塔12侧壁底端的第三进料口，与脱汞浆料混合，抑制Hg²⁺→Hg⁰反应的发生。

第二级脱收汞单元的工作流程为：脱硫吸收塔12底部的脱汞浆料与抑制剂通过脱硫吸收塔12侧壁底端的第二进料口和第三进料口进入脱硫吸收塔12的底部，脱汞浆料和抑制剂的混合溶液经脱硫吸收塔12侧壁底端的出口并通过泵体25输送至喷淋层13，喷淋层13喷射的混合溶液和上升的烟气充分反应，吸收烟气中的Hg²⁺，完成第二级脱汞过程，净化后的烟气从脱硫吸收塔12顶部的排气口经烟囱23排出。富集Hg²⁺的混合溶液从脱硫吸收塔12的底端出口经过闸阀26排到真空转鼓过滤机9，经真空转鼓过滤机9过滤得到的滤液排到废水槽11，过滤得到的滤饼则输送至盐洗罐10，通过溶液的盐洗作用，完成汞的第二级富集回收过程。

还包括控制监测单元，所述控制监测单元包括汞含量检测仪21和测量变送器22，所述汞含量检测仪21的探测端位于烟囱23的入口处，所述汞含量检测仪21的数据传输端与测量变送器22连接，所述测量变送器22的一个控制端与脱硫吸收塔12侧壁底端出口和喷淋层13入口之间的闸阀26连接，所述测量变送器22的另一个控制端与HCl储存室20的出口和混合器19的另一个入口之间的闸阀26连接。汞含量检测仪21检测烟囱23入口处烟气中Hg⁰含量，并将数据反馈给测量变送器22，测量变送器22通过汞含量检测仪21实时反馈的测量数据，控制脱硫吸收塔12与喷淋层13间和HCl储存室20与混合器19间两个闸阀26的开度(闸阀26的开口大小)。利用控制监测单元，根据烟囱23入口处的Hg⁰含量控制进入喷淋层13中的脱汞浆料的流量，以及进入混合器19中的HCl气体的流量。

本发明中的所涉及的仪器、设备均可由市场购得，且本发明中的改性飞灰吸附剂、王水、NaCl溶液、NaHS溶液均为本领域常用药剂。

一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的工作方法，包括如下步骤：

脱除及回收Hg^P：风机5将改性飞灰吸附剂输送至电袋除尘器6的入口处，与烟气进行混合，混合后的烟气在电袋除尘器6作用下，脱除Hg^P，完成第一级脱汞过程，富集有Hg^P的飞灰经皮带机7输送至酸洗罐8，酸洗罐8中的王水溶液溶解Hg^P，完成第一级汞富集回收过程；

脱除及回收Hg⁰：HCl储存室20中的HCl气体与电袋除尘器6出口的烟气在混合器19中充分混合后，进入催化氧化塔18发生催化氧化反应，使Hg⁰转变成Hg²⁺；含有Hg²⁺的烟气进入到脱硫吸收塔12中，与脱汞浆液发生反应，脱除烟气中Hg²⁺，完成第二级脱汞过程；富集在脱汞浆液中的Hg²⁺被输送至真空转鼓过滤机9进行过滤，得到的滤饼输送至盐洗罐10，盐洗罐10中的高浓度NaCl溶液溶解Hg²⁺，完成第二级汞富集回收过程。

一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的具体工作流程为：

燃烧锅炉产生的飞灰部分储存于飞灰储存室1，通过电磁振打筛分机2筛分得到粒径为30～60μm的飞灰，进入到改性反应室3内，采用溶液浸泡法，用卤素溶液如NaCl或NaBr溶液对飞灰进行改性得到改性飞灰吸附剂，并储存于吸附剂储存室4。当燃煤烟气到达电袋除尘器6的入口处时，风机5将改性飞灰吸附剂输送至电袋除尘器6的入口处，与燃煤烟气进行充分的混合后进入到电袋除尘器6内，在板间电压、布袋过滤的作用下，烟气中的颗粒态汞Hg^P被改性飞灰吸附剂吸附后，落入到灰斗中，完成第一级脱汞过程。当灰斗中的飞灰积累到一定量时，打开灰斗与皮带机7之间的电动阀24，飞灰落到皮带机7的入口端，通过皮带机7输送至酸洗罐8中，酸洗罐8含有王水溶液，其由浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成，王水溶解颗粒态汞Hg^P，完成第一级汞富集回收过程。

打开HCl储存室20与混合器19之间的闸阀26，HCl气体经进入混合器19，与电袋除尘器6出口的烟气在此进行充分的混合后，进入到催化氧化塔18中。催化氧化塔18为填料式反应塔，催化床层含有总负载量为10％的Mo-Mn-ATP催化剂，能够将燃煤烟气中的元素态Hg⁰转化为氧化态Hg²⁺，被氧化后的烟气通过催化氧化塔18顶端的出口进入到脱硫吸收塔12内。打开石灰储存室15与浆料池14之间的电动阀24，石灰储存室15中的石灰石通过泵体25输送至浆料池14，打开蓄水槽16与浆料池14之间的闸阀26，蓄水槽16中的水通过泵体25输送至浆料池14，石灰石与水按照体积比1:10在搅拌机17的搅拌作用下形成脱汞浆料，并被输送至脱硫吸收塔12。打开抑制剂储存室27与脱硫吸收塔12之间的闸阀26，NaHS溶液通过泵体25输送至脱硫吸收塔12侧壁底端的第三进料口，与脱汞浆料混合形成混合溶液。脱硫吸收塔12底部的混合溶液通过泵体25输送至脱硫吸收塔12内的喷淋层13。脱硫吸收塔12的内部填料为阶梯环，喷淋的脱汞浆料与上升的烟气在填料内充分接触，混合溶液吸收烟气中的氧化态Hg²⁺，净化后的烟气通过脱硫吸收塔12的排气口经烟囱23排出，完成第二级脱汞过程。溶解有氧化态Hg²⁺的混合溶液通过脱硫吸收塔12的底端出口输送至真空转鼓过滤机9，在真空转鼓过滤机9的离心转动下，得到的滤液进入到废水槽11，得到的滤饼输送至盐洗罐10。盐洗罐10中含有高浓度的NaCl溶液，可以将滤饼中的氧化态Hg²⁺溶解，完成第二级汞富集回收过程。

烟囱入口处连接有控制监测单元，可以实时监测待排放烟气中的元素态Hg⁰的含量。当含量过高时，测量变送器22通过控制两个闸阀26的开度，一方面增加进入混合器19的HCl气体的含量，促进元素态Hg⁰转化为氧化态Hg²⁺，另一方面增加脱汞浆料的喷淋量，即增大液气比，从而促进脱汞浆料对氧化态Hg²⁺的吸收。

方案实施所需部分设备材料及安装参数详见下表：

社会经济效益分析：

方案实施后，可以有效脱除燃煤烟气中三种形态的汞，同时也能够对燃煤烟气中脱除的汞进行有效的富集回收。以一台300MW燃煤发电机组，系统接收烟气量为2300000m³/h，汞含量为50mg/m³，采用活性炭脱汞成本为25000～70000美元/磅，而改性飞灰基吸附剂脱汞成本仅为活性炭脱汞成本的60％；现有脱汞技术净化后烟气中汞含量0.05～0.15mg/m³，本方案脱汞技术净化后汞含量0.01mg/m³，脱汞效果提高了80％；本方案设计的汞回收富集技术可以对脱汞得到的副产物进行有效的回收，避免了对环境产生的二次污染问题。这种方案的实施，既有效脱除了燃煤烟气中的汞，减少了汞排放对环境造成对的污染问题，又有效回收了汞，避免了二次污染，促进了人类社会的可持续发展。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：包括飞灰改性单元、第一级脱收汞单元、催化氧化单元、脱汞浆料单元、第二级脱收汞单元和烟囱；所述飞灰改性单元的出料端与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述第一级脱收汞单元的出料端与催化氧化单元的进料端连通，所述催化氧化单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述脱汞浆料单元的出料端与第二级脱收汞单元的进料端连通，所述第二级脱收汞单元的排气端与烟囱连通。

2.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述飞灰改性单元包括飞灰储存室、电磁振打筛分机、改性反应室、吸附剂储存室和风机；所述飞灰储存室的出口与电磁振打筛分机的入口连通，所述电磁振打筛分机的出口与改性反应室的入口连通，所述改性反应室的出口与吸附剂储存室的入口连通，所述吸附剂储存室的出口与第一级脱收汞单元的进料端连通，所述风机设置于吸附剂储存室的出口处。

3.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述第一级脱收汞单元包括电袋除尘器、皮带机和酸洗罐；所述电袋除尘器的入口与飞灰改性单元的出料端连通，所述电袋除尘器的出口与催化氧化单元的进料端连通，所述电袋除尘器的灰斗与皮带机的入口端连通，所述皮带机的出口端与酸洗罐的入口连通。

4.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述催化氧化单元包括催化氧化塔、混合器和HCl储存室；所述第一脱收汞单元的出料端与混合器的一个入口连通，所述HCl储存室的出口与混合器的另一个入口连通，所述混合器的出口与催化氧化塔的入口连通，所述催化氧化塔的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。

5.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述脱汞浆料单元包括浆料池、石灰储存室、蓄水槽和搅拌机；所述石灰储存室的出口与浆料池的一个入口连通，所述蓄水槽的出口与浆料池的另一个入口连通，所述搅拌机的搅拌部位于浆料池中，所述浆料池的出口与第二级脱汞回收单元的进料端连通。

6.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述第二级脱收汞单元包括真空转鼓过滤机、盐洗罐、废水槽和脱硫吸收塔；所述催化氧化单元的出料端与脱硫吸收塔侧壁底端的第一进料口连通，所述脱汞浆料单元的出料端与脱硫吸收塔侧壁底端的第二进料口连通，所述脱硫吸收塔的底端出口与真空转鼓过滤机的入口连通，所述真空转鼓过滤机的顶端出口与盐洗罐的入口连通，所述真空转鼓过滤机的底端出口与废水槽的入口连通，所述脱硫吸收塔的排气口与烟囱连通。

7.根据权利要求6所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：还包括抑制剂储存室，所述抑制剂储存室的出口与脱硫吸收塔侧壁底端的第三进料口连通。

8.根据权利要求7所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：所述脱硫吸收塔的内部安装有喷淋层，所述喷淋层安装于脱硫吸收塔的排气口与脱硫吸收塔侧壁底端的出口之间，所述脱硫吸收塔的侧壁底端的出口与喷淋层的入口连通。

9.根据权利要求1所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统，其特征在于：还包括控制监测单元，所述控制监测单元包括汞含量检测仪和测量变送器，所述汞含量检测仪的探测端位于烟囱的入口处，所述汞含量检测仪的数据传输端与测量变送器连接，所述测量变送器的一个控制端与第二级脱收汞单元连接，所述测量变送器的另一个控制端与催化氧化单元连接。

10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的分级式烟气脱汞及汞富集回收系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

脱除及回收Hg^P：风机将改性飞灰吸附剂输送至电袋除尘器的入口处，与烟气进行混合，混合后的烟气在电袋除尘器作用下，脱除Hg^P，完成第一级脱汞过程，富集有Hg^P的飞灰经皮带机输送至酸洗罐，酸洗罐中的王水溶液溶解Hg^P，完成第一级汞富集回收过程；

脱除及回收Hg⁰：HCl储存室中的HCl气体与电袋除尘器出口的烟气在混合器中充分混合后，进入催化氧化塔发生催化氧化反应，使Hg⁰转变成Hg²⁺；含有Hg²⁺的烟气进入到脱硫吸收塔中，与脱汞浆液发生反应，脱除烟气中Hg²⁺，完成第二级脱汞过程；富集在脱汞浆液中的Hg²⁺被输送至真空转鼓过滤机进行过滤，得到的滤饼输送至盐洗罐，盐洗罐中的高浓度NaCl溶液溶解Hg²⁺，完成第二级汞富集回收过程。