CN109603456B - 利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统 - Google Patents

利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种利用卤化物晶体的烟气脱汞系统，涉及环保领域。烟气脱汞系统用于脱除窑炉燃烧产生的烟气中的汞，所述烟气脱汞系统设置在所述窑炉的烟气管道处，所述烟气脱汞系统配置成以粉剂的形式将脱汞剂喷射到所述烟气管道中，使得所述脱汞剂与烟气中的汞反应，从而去除烟气中的汞，使烟气达标。可见，本申请能够有效脱除烟气中的汞。

Description

利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统
技术领域
本申请涉及环保领域，特别是涉及一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统。
背景技术
汞在现代工农业生产中已是不可缺少的原料，其用途多达3000多种。汞(Hg)俗称水银，是常温下唯一的液态金属，银白色，易流动。汞在空气中加热会被氧化成氧化汞(HgO)。汞的化合物除氧化汞外，还有氯化汞、氯化亚汞、硫化汞和硫酸汞等。
汞蒸气是一种剧毒物质，即使在常温或0℃以下汞也会大量蒸发，通过呼吸道或胃肠道进入人体后便发生中毒反应。例如侵害人体的消化器官和肾脏，产生易怒、头痛、记忆力减退等病症，或造成营养不良、贫血和体重减轻等症状。
全球每年排放到大气中的汞总量有5000多吨，其中约4000吨是人为的结果。而燃煤过程中汞排放量占30％以上。我国原煤中汞含量变化范围在0.1-5.5mg/Kg，平均汞含量0.22mg/Kg。由于我国燃煤的年耗量巨大，每年燃煤排放汞及其污染物的量都是非常惊人的，我国目前共排放量已超过美国，而且增长速度较快，对人类健康和生态环境构成了巨大威胁，因此控制燃煤烟气中汞的排放量具有重要意义。煤燃烧时汞大部分随烟气排入大气，其中飞灰中占23.1％-26.9％，烟气中占56.3％-69.7％，进入灰渣的汞只占2％左右，因此控制燃煤汞污染关键是控制烟气中汞向大气中排放。
因此，亟需研制出这一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统以脱除烟气中的汞。
发明内容
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
本申请提供了一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统，用于脱除窑炉燃烧产生的烟气中的汞，所述烟气脱汞系统设置在所述窑炉的烟气管道处，所述烟气脱汞系统配置成将氯化铵粉剂或氯化铵粉剂气化产物喷射到所述烟气管道中，使得所述脱汞剂与烟气中的汞反应，从而去除烟气中的汞。
可选地，所述的烟气脱汞系统，包括按照所述窑炉燃烧后的烟气的流动的方向顺序设置在所述烟气管道中的SCR脱硝装置、空气加热装置、余热回收装置、除尘器、脱硫装置及消白装置，还包括脱汞剂输送装置、脱硝喷嘴及脱硝泵站；
其中，所述脱汞剂输送装置连接在所述SCR脱硝装置的前端，所述脱汞剂输送装置输送的粉末状的脱汞剂通过所述SCR脱硝装置的喷枪喷入烟气中与烟气中的汞发生反应；
所述脱硝泵站经所述脱硝喷嘴连接在所述SCR脱硝装置的前端，所述脱硝泵站将脱硝剂雾化并经所述脱硝喷嘴在所述SCR脱硝装置之前进行喷射；
在所述SCR脱硝装置中脱汞及脱硝，脱除烟气中的汞及NOx，烟气经所述空气加热装置加热，经所述余热回收装置回收热量并对烟气降温，经所述除尘器除尘，经所述脱硫装置脱硫，再经所述消白装置消白，进而使得烟气达标，达标的烟气至烟囱排出。
可选地，所述的烟气脱汞系统，还包括PLC控制柜，以及与所述PLC控制柜相连并通过其控制的调节阀、脱汞剂浓度检测装置及汞含量检测装置，所述调节阀设置在所述脱汞剂输送装置与所述SCR脱硝装置之间，以调节粉末状的脱汞剂的压力，所述脱汞剂浓度检测装置设置在所述脱硫装置之前，以检测此处脱汞剂的浓度，所述汞含量检测装置设置在所述烟囱处，以检测所述烟囱中烟气中汞的含量。
可选地，所述的烟气脱汞系统，包括风机、干燥机、喷枪、料仓、加热器及回转下料器；所述风机经所述干燥机及所述喷枪连接至所述烟气管道，所述加热器围绕所述料仓设置，所述回转下料器设置在所述料仓中，所述料仓的出口连接所述粉磨机，所述粉磨机的出口连接在所述干燥机及所述喷枪之间；
其中，存储在料仓中的脱汞剂，经加热器加热防止板结，经回转下料器下料再由粉磨机磨成超细粉末，由所述风机将压缩空气经干燥机以风送方式将超细粉末状的脱汞剂送至所述喷枪喷入所述烟气管道，与烟气中的汞发生反应，以脱除烟气中的汞。
进一步地，烟气脱汞系统还包括PLC控制柜，及与所述PLC控制柜相连并通过其控制的调节阀、脱汞剂浓度检测装置及汞含量检测装置，所述调节阀布置在所述回转下料器之后，以调节此处的压力，所述脱汞剂浓度检测装置设置在所述喷枪之前，以检测此处脱汞剂的浓度，所述汞含量检测装置设置在所述烟气管道中所述喷枪的上方，以检测此处烟气中汞的含量。
可选地，所述烟气管道中设有气体分布板，包括风机、干燥机、喷枪、高温循环风机、高温风管、料仓、加热器、回转下料器、循环进风管、循环出风管，所述风机经干燥机、喷枪连接至所述高温风管，所述加热器围绕料仓设置，所述回转下料器设置在所述料仓中，所述料仓的出口连接粉磨机，所述粉磨机的出口连接在所述干燥机及所述喷枪之间，所述高温循环风机连接高温风管及所述烟气管道，所述循环进风管一端连接所述高温循环风机、另一端连接所述料仓，所述循环出风管一端连接所述料仓另一端连接所述高温风管；
其中，存储在料仓中的脱汞剂氯化铵，经加热器加热防止板结，并且在循环进风管热风的共同作用下，部分氯化铵分解为氨气及盐酸气体，分解的氨气及盐酸气体经所述循环出风管输入至所述高温风管，由所述高温风管将氨气及盐酸气体输送至所述气体分布板，分别去除烟气中的硝及汞；存储在料仓中的脱汞剂氯化铵，经回转下料器下料再由粉磨机磨成超细粉末，由所述风机将压缩空气经干燥机以风送方式将超细粉末状的脱汞剂送至所述喷枪喷入所述高温风管，由所述高温风管将超细粉末状的脱汞剂送至所述气体分布板处，与烟气中的汞发生反应，以脱除烟气中的汞。
进一步地，烟气脱汞系统还包括PLC控制柜，及与所述PLC控制柜相连并通过其控制的调节阀、脱汞剂浓度检测装置及汞含量检测装置，所述调节阀布置在所述回转下料器之后，以调节此处的压力，所述脱汞剂浓度检测装置设置在所述高温风管的出口端，以检测此处脱汞剂的浓度，所述汞含量检测装置设置在所述烟气管道中所述气体分布板的上方，以检测此处烟气中汞的含量。
本申请提供了一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统，所述的烟气脱汞系统用于脱除窑炉燃烧产生的烟气中的汞，所述烟气脱汞系统设置在所述窑炉与烟囱之间的烟气管道处，所述烟气脱汞系统配置成以溴化钙结合活性炭吸附法，去除烟气中的汞。
可选地，所述烟气脱汞系统包括按照烟气流动方向顺序设置在所述烟气管道中的混合喷射装置和除尘器，其中，存储在所述混合喷射装置中的溴化钙和活性炭粉末经其喷入所述烟气管道，溴化钙与烟气中大部分汞发生反应，其余的汞被活性炭吸附，使得烟气达标，达标的烟气由所述烟囱排出。
本申请的烟气脱汞系统，配置成以粉剂、气体或雾气的形式将脱汞剂喷射到所述烟气管道中，使得所述脱汞剂与烟气中的汞反应，从而去除烟气中的汞。因此能够有效脱除烟气中的汞，使烟气达标。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本申请一个实施例的利用卤化物晶体的烟气脱汞系统的示意性结构图；
图2是根据本申请另一个实施例利用卤化物晶体的的烟气脱汞系统的示意性结构图；
图3是根据本申请另一个实施例利用卤化物晶体的的烟气脱汞系统的示意性结构图；
图4是根据本申请另一个实施例利用卤化物晶体的的烟气脱汞系统的示意性结构图。
具体实施方式
图1是根据本申请一个实施例的利用卤化物晶体的烟气脱汞系统的示意性结构图。参见图1，本实施例提供了一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统I，用于脱除窑炉1燃烧产生的烟气中的汞，所述烟气脱汞系统I设置在所述窑炉1的烟气管道100处，所述烟气脱汞系统I配置成将氯化铵粉剂或氯化铵粉剂气化产物喷射到所述烟气管道100中，使得所述脱汞剂与烟气中的汞反应，从而去除烟气中的汞。
如图1所示，本实施例采用NH4CL粉体脱汞。所述的烟气脱汞系统I包括按照所述窑炉1燃烧后的烟气的流动的方向顺序设置在所述烟气管道100中的SCR脱硝装置5、空气加热装置6、余热回收装置7、除尘器8、脱硫装置9及消白装置10。还包括脱汞剂输送装置12、脱硝喷嘴2及脱硝泵站3。
其中，所述脱汞剂输送装置12连接在所述SCR脱硝装置5的前端，所述脱汞剂输送装置12输送的粉末状的脱汞剂通过所述SCR脱硝装置5的喷枪喷入烟气中与烟气中的汞发生反应。
所述脱硝泵站3经所述脱硝喷嘴2连接在所述SCR脱硝装置5的前端，所述脱硝泵站3将脱硝剂(氨水或尿素雾化并经所述脱硝喷嘴2在所述SCR脱硝装置5之前进行喷射。
在所述SCR脱硝装置5中脱汞及脱硝，脱除烟气中的汞及NOx，烟气经所述空气加热装置6加热，经所述余热回收装置7回收热量并对烟气降温，经所述除尘器8除尘，经所述脱硫装置9脱硫，再经所述消白装置10消白，进而使得烟气达标，达标的烟气至所述烟囱11排出。
本实施例中，SCR脱硝装置5、空气加热装置6、余热回收装置7、除尘器8、脱硫装置9及消白装置10均为现有技术。其中，空气加热装置6为加热器。消白装置10为加热器。脱汞剂输送装置12可以包括存储脱汞剂的料斗、回转下料器、螺杆输送器、粉磨剂、螺杆输送机及风机。
本实施例例中的脱汞剂为NH4CL粉体，化学反应式如下：
NH4CL+Hg+NOx→Hgcl+N2+H2O
进一步地，所述的烟气脱汞系统I，还包括PLC控制柜15，以及与所述PLC控制柜15相连并通过其控制的调节阀16、脱汞剂浓度检测装置13及汞含量检测装置14。所述调节阀16设置在所述脱汞剂输送装置12与所述SCR脱硝装置5之间，以调节粉末状的脱汞剂的压力。使得脱汞剂输送装置1212，经调解阀16，把NH4CL超细粉末均匀的喷射到烟气管道100中。所述脱汞剂浓度检测装置13设置在所述脱硫装置9之前，以检测此处脱汞剂的浓度，所述汞含量检测装置14设置在所述烟囱11处，以检测所述烟囱11中烟气中汞的含量。
本实施例中，PLC控制柜15、脱汞剂浓度检测装置13及汞含量检测装置14均为现有技术。
图2是根据本申请另一个实施例的利用卤化物晶体的烟气脱汞系统的示意性结构图。本实施例，采用NH4CL粉体脱汞。所述的烟气脱汞系统I包括风机51、干燥机50、喷枪47、料仓48、加热器49及回转下料器。所述风机51经所述干燥机50及所述喷枪47连接至所述烟气管道100，所述加热器49围绕所述料仓48设置，所述回转下料器设置在所述料仓48中，所述料仓48的出口连接粉磨机46，所述粉磨机46的出口连接在所述干燥机50及所述喷枪47之间。其中，存储在料仓48中的脱汞剂，经加热器49加热防止板结，经回转下料器下料再由粉磨机46磨成超细粉末，由所述风机51将压缩空气经干燥机50以风送方式将超细粉末状的脱汞剂送至所述喷枪47喷入所述烟气管道100，与烟气中的汞发生反应，以脱除烟气中的汞。
本实施例中，脱汞剂为NH4CL粉体，化学反应式如下：
NH4CL→NH3+Hcl
NH3+NOx→N2+H2O
O2+Hcl+Hg→Hgcl+H2O
进一步地，烟气脱汞系统I还包括PLC控制柜45，及与所述PLC控制柜45相连并通过其控制的调节阀46、脱汞剂浓度检测装置43及汞含量检测装置44。所述调节阀46布置在所述回转下料器之后，以调节此处的压力。所述脱汞剂浓度检测装置43设置在所述喷枪47之前，以检测此处脱汞剂的浓度。所述汞含量检测装置44设置在所述烟气管道100中所述喷枪47的上方，以检测此处烟气中汞的含量。
图3是根据本申请另一个实施例的利用卤化物晶体的烟气脱汞系统的示意性结构图。本实施例为NH4CL气化脱汞/脱硝一体。所述烟气管道中设有气体分布板57。烟气脱汞系统I包括风机61、干燥机60、喷枪56、高温循环风机62、高温风管65、料仓58、加热器59、回转下料器、循环进风管63、循环出风管64。所述风机61经干燥机60、喷枪56连接至所述高温风管65。所述加热器59围绕料仓58设置。所述回转下料器设置在所述料仓58中。所述料仓58的出口连接粉磨机55。所述粉磨机55的出口连接在所述干燥机60及所述喷枪56之间。所述高温循环风机62连接高温风管65及所述烟气管道100。所述循环进风管63一端连接所述高温循环风机62、另一端连接所述料仓58。所述循环出风管64一端连接所述料仓58另一端连接所述高温风管65。
其中，存储在料仓58中的脱汞剂氯化铵，经加热器49加热防止板结，并且在循环进风管63热风的共同作用下，部分氯化铵分解为氨气及盐酸气体，分解的氨气及盐酸气体经所述循环出风管64输入至所述高温风管65，由所述高温风管65将氨气及盐酸气体输送至所述气体分布板57，分别去除烟气中的硝及汞。存储在料仓58中的脱汞剂氯化铵，经回转下料器下料再由粉磨机磨成超细粉末，由所述风机61将压缩空气经干燥机60以风送方式将超细粉末状的脱汞剂送至所述喷枪56喷入所述高温风管65，由所述高温风管65将超细粉末状的脱汞剂送至所述气体分布板57处，与烟气中的汞发生反应，以脱除烟气中的汞。
本实施例中，脱汞剂为NH4CL，NH4CL气化脱汞，化学反应式如下：
NH4CL→NH3+Hcl
NH3+NOx→N2+H2O
O2+Hcl+Hg→Hgcl+H2O
进一步地，烟气脱汞系统I还包括PLC控制柜54，及与所述PLC控制柜54相连并通过其控制的调节阀55、脱汞剂浓度检测装置52及汞含量检测装置53。所述调节阀55布置在所述回转下料器之后，以调节此处的压力。所述脱汞剂浓度检测装置52设置在所述高温风管65的出口端，以检测此处脱汞剂的浓度。所述汞含量检测装置53设置在所述烟气管道100中所述气体分布板57的上方，以检测此处烟气中汞的含量。
图4是根据本申请另一个实施例的利用卤化物晶体的烟气脱汞系统的示意性结构图。本实施例，一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统I，采用溴化钙+活性炭吸附法脱汞。所述的烟气脱汞系统I用于脱除窑炉1燃烧产生的烟气中的汞，所述烟气脱汞系统I设置在所述窑炉1与烟囱78之间的烟气管道100处。
进一步地，所述烟气脱汞系统I配置成以溴化钙结合活性炭吸附法，去除烟气中的汞。所述烟气脱汞系统I包括按照烟气流动方向顺序设置在所述烟气管道100中的混合喷射装置76和除尘器77。其中，存储在所述混合喷射装置76中的溴化钙和活性炭粉末经其喷入所述烟气管道100，溴化钙与烟气中大部分汞发生反应，其余的汞被活性炭吸附，使得烟气达标，达标的烟气由所述烟囱78排出。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种利用卤化物晶体的干法烟气脱汞系统(I)，其特征在于，用于脱除窑炉(1)燃烧产生的烟气中的汞，所述烟气脱汞系统(I)设置在所述窑炉(1)的烟气管道(100)处，所述烟气脱汞系统(I)配置成将氯化铵粉剂或氯化铵粉剂气化产物喷射到所述烟气管道(100)中，使得脱汞剂与烟气中的汞反应，从而去除烟气中的汞；
所述的烟气脱汞系统(I)，所述烟气管道中设有气体分布板(57)，所述烟气脱汞系统(I)包括风机(61)、干燥机(60)、喷枪(56)、高温循环风机(62)、高温风管(65)、料仓(58)、加热器、回转下料器、循环进风管(63)、循环出风管(64)，所述风机(61)经干燥机(60)、喷枪(56)连接至所述高温风管(65)，所述加热器围绕料仓(58)设置，所述回转下料器设置在所述料仓(58)中，所述料仓(58)的出口连接粉磨机，所述粉磨机的出口连接在所述干燥机(60)及所述喷枪(56)之间，所述高温循环风机(62)连接高温风管(65)及所述烟气管道(100)，所述循环进风管(63)一端连接所述高温循环风机(62)、另一端连接所述料仓(58)，所述循环出风管(64)一端连接所述料仓(58)另一端连接所述高温风管(65)；
其中，存储在料仓(58)中的脱汞剂氯化铵，经加热器加热防止板结，并且在循环进风管(63)热风的共同作用下，部分氯化铵分解为氨气及盐酸气体，分解的氨气及盐酸气体经所述循环出风管(64)输入至所述高温风管(65)，由所述高温风管(65)将氨气及盐酸气体输送至所述气体分布板(57)，分别去除烟气中的硝及汞；存储在料仓(58)中的脱汞剂氯化铵，经回转下料器下料再由粉磨机磨成超细粉末，由所述风机(61)将压缩空气经干燥机(60)以风送方式将超细粉末状的脱汞剂送至所述喷枪(56)喷入所述高温风管(65)，由所述高温风管(65)将超细粉末状的脱汞剂送至所述气体分布板(57)处，与烟气中的汞发生反应，以脱除烟气中的汞。
2.根据权利要求1所述的烟气脱汞系统(I)，其特征在于，还包括PLC控制柜(54)，及与所述PLC控制柜(54)相连并通过其控制的调节阀、脱汞剂浓度检测装置(52)及汞含量检测装置(53)；
所述调节阀布置在所述回转下料器之后，以调节此处的压力，所述脱汞剂浓度检测装置(52)设置在所述高温风管(65)的出口端，以检测此处脱汞剂的浓度，所述汞含量检测装置(53)设置在所述烟气管道(100)中所述气体分布板(57)的上方，以检测此处烟气中汞的含量。
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