CN113058376A - 一种冶炼烟气汞回收的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冶炼烟气汞回收的装置和方法，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元，预处理单元包括初步冷却装置，吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置，回收单元包括深度冷却装置，第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组，第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。所述方法在第一吸附装置和第二吸附装置中装填可再生的高效吸附剂，通过吸附脱除、脱附富集和冷凝回收三个过程，将冶炼烟气中的汞在进入洗涤装置之前实现有效脱除，达到现有汞排放要求的同时，减少进入洗涤废液、废渣的汞含量。

Description

一种冶炼烟气汞回收的装置和方法
技术领域
本发明涉及冶炼烟气处理技术领域，尤其涉及一种冶炼烟气汞回收的装置和方法。
背景技术
汞是一种具有生物积累性、持久性、易挥发性的有毒重金属，可长期存在于自然环境中并造成巨大危害。有色金属冶炼作为一种主要的汞污染排放源，目前占到全球人为汞排放量的15％。此外，有色金属冶炼烟气汞相比于其他来源烟气汞具有浓度高的特点。汞的用途广泛可用于冶炼、仪器制造、化学工业、医药工业和原子能工业等多个行业，因此脱除回收冶炼烟气中的汞可实现汞污染控制和资源化的耦合。
CN103341310A公开了一种从有色金属冶炼烟气中回收HgO和SO2的方法，该方法主要是以硫酸汞、硫酸铁和硫酸作为主要组分配置成复合吸收液，利用吸收塔对烟气中的HgO进行吸收，将HgO转化为亚硫酸汞，利用硫酸铁与二氧化硫的反应生成硫酸。该方法可将HgO和SO2进行协同脱除，但由于吸收液中亚硫酸根的存在会导致部分汞发生还原分解，形成汞的二次释放，同时硫酸的存在会造成设备腐蚀严重，影响系统的稳定运行，造成运行成本较高。
CN110280095A公开了一种冶炼烟气的除汞方法，包括一级洗涤塔去除冶炼烟气中的烟尘，冷却塔将烟气冷却至35～40℃，烟气中的部分汞被冷凝，然后将冷却的烟气通入深冷塔冷却至6～15℃，汞进一步被冷凝去除，经过多次分级冷凝汞的回收率可达90～96％。但是该方法存在以下几个问题：(1)由于冶炼烟气中除了单质汞还有大部分汞是以Hg2+形式存在，而Hg2+易溶于水，因此将冶炼烟气直接通入洗涤塔后相当一部分汞会溶于洗涤液中或进入酸泥中，造成二次处理困难；(2)该方法是直接将冶炼烟气冷却至低温实现汞的冷凝分离，需要外界提供大量的能量，使得操作成本大大增加。
上述装置和方法虽然实现了对冶炼烟气中的汞脱除，但普遍存在着脱汞装置运行不稳定、脱汞能耗过大、脱汞性能无法满足要求等情况。因此，开发一种高效、稳定运行、低成本的脱汞技术对于实现冶炼烟气汞污染控制和资源化的耦合是十分必要的。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种冶炼烟气汞回收的装置和方法，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元，预处理单元包括初步冷却装置，吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置，回收单元包括深度冷却装置。所述方法在第一吸附装置和第二吸附装置中装填可再生的高效吸附剂，通过吸附脱除、脱附富集和冷凝回收三个过程，将冶炼烟气中的汞在进入洗涤装置之前实现有效脱除，达到现有汞排放要求的同时，减少进入洗涤废液、废渣的汞含量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种冶炼烟气汞回收的装置，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元；所述预处理单元包括初步冷却装置；所述吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置；所述回收单元包括深度冷却装置；所述第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组；所述第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。
本发明中冶炼烟气汞回收的装置中的预处理单元，是对冶炼烟气进行降温至合理的吸附温度范围内和除尘的预处理过程；吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置，同步进行冶炼烟气中汞的原位吸附和脱附富集，实现对冶炼烟气中汞的脱除，回收单元中的深度冷却装置，通过冷却实现汞的冷凝回收，用于将富集汞冷凝液化回收，其中第一吸附装置和第二吸附装置内部均设置有沿塔高方向的换热管组，从而能够实现换热；后处理单元是对脱除汞后的烟气进行后续的脱硫处理，以达到排放要求。
深度冷却装置内以稀酸作为冷却介质，从深度冷却装置的上部通过喷淋装置喷出稀酸与从中部向上流动的富集汞形成逆流接触换热，使富集汞冷凝液化，经过换热后的稀酸经循环泵回制冷装置，在制冷装置内与冷却介质换热，得到冷却，经过冷却的稀酸再次用于冷却富集汞。
第一吸附装置和第二吸附装置内部的换热管组内的冶炼烟气流动方向与脱附载气流动方向形成逆流，同时在管外设置翅片，提高换热效率。
优选地，所述第一吸附装置内部设置有第一支撑板。
优选地，所述第二吸附装置内部设置有第二支撑板。
优选地，所述预处理单元包括依次连接的冶炼装置、锅炉装置、除尘装置和初步冷却装置。
锅炉装置用于引出部分高温的冶炼烟气，通入其中一个吸附装置的换热管组，利用冶炼烟气的温度，保证汞脱附所需要的温度，实现吸附装置中汞的脱附富集；除尘装置用于将冶炼烟气中的烟尘除去，防止大量烟尘进入吸附装置，降低吸附剂的吸附效率，同时还可以将与烟尘结合的颗粒汞有效脱除，保证后续装置稳定运行；初步冷却装置用于初步冷却高温冶炼烟气，保证冶炼烟气在后续吸附过程中在合适的温度区间内反应。
优选地，所述锅炉装置包括第一出口、第二出口和第三出口。
第一出口将烟气引入除尘装置应用于后续的冶炼烟气除汞过程，第二出口和第三出口是将高温冶炼烟气引入第一吸附装置或第二吸附装置的换热管组中，利用冶炼烟气的温度实现吸附装置中汞的脱附，实现热量的充分利用。
优选地，所述第一出口与除尘装置的入口相连接。
优选地，所述除尘装置包括静电除尘器。
优选地，所述后处理单元包括依次连接的洗涤装置、初步脱硫装置、深度脱硫装置、风机和烟囱。
洗涤装置用于将冶炼烟气中少量的烟尘和汞进一步净化；初步脱硫装置用于制备硫酸；深度脱硫装置用于将冶炼烟气中剩余的SO2脱除，保证烟气达标排放。
优选地，所述洗涤装置包括动力波洗涤塔或填料塔。
优选地，所述初步脱硫装置包括两转两吸制酸装置。
优选地，所述深度脱硫装置包括干法脱硫装置或湿法脱硫装置。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括冶炼烟气入口。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括冶炼烟气出口。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括载气入口。
第一吸附装置底部设置有第一载气入口，第二吸附装置底部设置有第二载气入口。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括载气出口。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气入口各自独立地与初步冷却装置的出口相连接。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气出口各自独立地与洗涤装置的入口相连接。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的载气出口各自独立地与深度冷却装置的入口相连接。
优选地，所述第一吸附装置的上部设置有第一换热管组入口。
优选地，所述第二吸附装置的上部设置有第二换热管组入口。
优选地，所述第一吸附装置的下部设置有第一换热管组出口。
优选地，所述第二吸附装置的下部设置有第二换热管组出口。
优选地，所述第一换热管组入口与锅炉装置的第二出口相连接。
优选地，所述第二换热管组入口与锅炉装置的第三出口相连接。
优选地，所述第一换热管组出口与除尘装置的入口相连接。
优选地，所述第二换热管组出口与除尘装置的入口相连接。
在第一换热管组或第二换热管组内完成换热的冶炼烟气引入除尘装置，与主烟道中的冶炼烟气混合后进入除尘装置进行除尘，并与主烟道中的冶炼烟气一同进行后续处理。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置内部各自独立地设置有温度监测装置。
温度监测装置用于监测第一吸附装置和第二吸附装置的内部温度。
优选地，所述预处理单元和吸附单元之间设置有第一电磁三通阀。
优选地，所述吸附单元和回收单元之间设置有第二电磁三通阀。
设置第一电磁三通阀和第二电磁三通阀，能够根据操作的需要切换冶炼烟气的流向，实现冶炼烟气进入其中一个吸附装置进行吸附脱汞的同时，另一个吸附装置同步进行汞的脱附过程，且脱附下来的富集汞进入深度冷却装置，实现汞的冷凝液化回收。
第二方面，本发明提供一种冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用第一方面所述的冶炼烟气汞回收的装置进行。
优选地，所述方法包括以下步骤：
(1)冶炼烟气经初处理单元进行初处理后，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时将冶炼烟气通入第二吸附装置的第二换热管组内，在第二吸附装置内部进行吸附态的汞的脱附过程，向第二吸附装置内部通入载气，载气携带脱附富集的汞进入深度冷却装置进行深度冷却，回收汞；
(2)将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时将冶炼烟气通入第一吸附装置的第二换热管组内，在第一吸附装置内部进行吸附态的汞的脱附过程，向第一吸附装置内部通入载气，载气携带脱附富集的汞进入深度冷却装置进行深度冷却，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
本发明将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置中进行初步冷却，使冶炼烟气的温度在后续吸附装置内达到合适的反应温度区间，调节初步冷却器后的第一电磁三通阀，将含汞冶炼烟气通入两个并联的吸附装置其中一个，利用高效吸附剂实现冶炼烟气中汞的吸附，其中一个吸附装置进行吸附脱汞时，从锅炉装置引出的部分冶炼烟气至另一个吸附装置的换热管组，为吸附态汞的脱附提供热量，实现汞的脱附富集，富集汞由载气携带进入后续深度冷却装置，实现冷凝液化回收，脱除汞的冶炼烟气进入后处理单元进行后续处理，达到排放要求。
优选地，所述冶炼烟气包括锌冶炼烟气、铅冶炼烟气或铜冶炼烟气中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述冶炼烟气中汞的浓度为10～100mg/m3，例如可以是10mg/m3、20mg/m3、30mg/m3、40mg/m3、50mg/m3、60mg/m3、70mg/m3、80mg/m3、90mg/m3或100mg/m3等。
优选地，所述冶炼烟气中SO2的浓度为1～16wt％。例如可以是1wt％、2wt％、4wt％、6wt％、8wt％、10wt％、12wt％、14wt％或16wt％等。
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置中各自独立地包括吸附剂。
优选地，所述吸附剂包括金属硫化物。
优选地，所述载气包括空气。
本发明利用吸附装置中的吸附剂将冶炼烟气中的气态汞吸附脱除，并在脱附时实现富集，并且脱附时的载气气量小，有利于在深度冷却装置内将富集汞冷凝液化，减少操作成本。
优选地，所述吸附过程的温度为140～220℃，例如可以是140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃等。
优选地，所述脱附过程的温度为300～350℃，例如可以是300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃或350℃等。
优选地，所述深度冷却的温度为6～15℃，例如可以是6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃或15℃等。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的冶炼烟气汞回收的装置，包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元，结构简单，能够实现对冶炼烟气中汞的高效脱除，脱汞效率≥85％，将烟气汞在进入后处理单元之前实现汞的有效脱除，达到现有汞排放要求的同时，减少废液、废渣的汞含量；
(2)本发明提供的冶炼烟气汞回收的方法，采用并联的吸附装置交替吸附和脱附，实现汞的原位吸附脱除和脱附富集回收，汞回收效率≥90％，保证了高浓度汞的有效脱除，采用的吸附剂具有脱汞效率高的特点，且对烟气组分具有良好的抗性，此外，吸附剂可再生性优异，可实现多次重复使用，同时该方法有效地实现余热利用，大幅降低运行成本；
(3)本发明提供的冶炼烟气汞回收的方法，除汞过程运行稳定且高效，成本低，操作简单。
附图说明
图1是本发明实施例1中冶炼烟气汞回收的装置的示意图。
图中：1-冶炼装置；2-锅炉装置；3-除尘装置；4-初步冷却装置；5-制冷装置；6-循环泵；71-第一吸附装置；72-第二吸附装置；811-第一换热管组入口；821-第二换热管组入口；812-第一换热管组出口；822-第二换热管组出口；91-第一换热管组；92-第二换热管组；101-第一支撑板；102-第二支撑板；111-第一载气入口；112-第二载气入口；12-深度冷却装置；13-洗涤装置；14-初步脱硫装置；15-深度脱硫装置；16-风机；17-烟囱；181-第一电磁三通阀；182-第二电磁三通阀。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
一、实施例
实施例1
本实施例提供一种冶炼烟气汞回收的装置，如图1所示，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元；预处理单元包括依次连接的冶炼装置1、锅炉装置2、除尘装置3和初步冷却装置4，锅炉装置2包括第一出口、第二出口和第三出口，第一出口与除尘装置3的入口相连接；吸附单元包括并联的第一吸附装置71和第二吸附装置72，第一吸附装置71和第二吸附装置72的底部均设置有冶炼烟气入口，各自独立地与初步冷却装置4的出口相连接，顶部均设置有冶炼烟气出口，各自独立地与洗涤装置13的入口相连接，第一吸附装置71和第二吸附装置72的顶部均设置有载气出口，各自独立地与深度冷却装置12的入口相连接，第一吸附装置71底部设置有第一载气入口111，第二吸附装置72底部设置有第二载气入口112，第一吸附装置71内部设置有沿塔高方向的第一换热管组91和第一支撑板101，第二吸附装置72内部设置有沿塔高方向的第二换热管组92和第二支撑板102，第一吸附装置71的上部设置有与锅炉装置2的第二出口相连接的第一换热管组入口811，下部设置有与除尘装置3的入口相连接的第一换热管组出口812，第二吸附装置72的上部设置有与锅炉装置2的第三出口相连接的第二换热管组入口821，下部设置有与除尘装置3的入口相连接的第二换热管组出口822，第一吸附装置71和第二吸附装置72内部均设置有温度监测装置；回收单元包括包括依次连接的洗涤装置13、初步脱硫装置14、深度脱硫装置15、风机16和烟囱17；预处理单元和吸附单元之间设置有第一电磁三通阀181，吸附单元和回收单元之间设置有第二电磁三通阀182。
本实施例还提供一种冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用所述冶炼烟气汞回收的装置进行，包括以下步骤：
(1)将汞含量为100mg/m3且SO2的浓度为1wt％的冶炼烟气通过除尘装置，除尘后的冶炼烟气温度为330℃，颗粒汞脱除效率为50％，烟尘浓度在100mg/m3以内，将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置初步冷却至220℃；
调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第三出口，将冶炼烟气引入第二吸附装置的第二换热管组入口，第二吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第二吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为15℃，回收汞；
(2)调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第二出口，将冶炼烟气引入第一吸附装置的第一换热管组入口，第一吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第一吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为15℃，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
实施例2
本实施例提供一种冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用实施例1中冶炼烟气汞回收的装置进行，包括以下步骤：
(1)将汞含量为70mg/m3且SO2的浓度为5wt％的冶炼烟气通过除尘装置，除尘后的冶炼烟气温度为320℃，颗粒汞脱除效率为50％，烟尘浓度在100mg/m3以内，将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置初步冷却至180℃；
调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第三出口，将冶炼烟气引入第二吸附装置的第二换热管组入口，第二吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第二吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为10℃，回收汞；
(2)调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第二出口，将冶炼烟气引入第一吸附装置的第一换热管组入口，第一吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第一吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为10℃，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
实施例3
本实施例提供一种冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用实施例1中冶炼烟气汞回收的装置进行，包括以下步骤：
(1)将汞含量为50mg/m3且SO2的浓度为12wt％的冶炼烟气通过除尘装置，除尘后的冶炼烟气温度为340℃，颗粒汞脱除效率为50％，烟尘浓度在100mg/m3以内，将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置初步冷却至140℃；
调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第三出口，将冶炼烟气引入第二吸附装置的第二换热管组入口，第二吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第二吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为10℃，回收汞；
(2)调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第二出口，将冶炼烟气引入第一吸附装置的第一换热管组入口，第一吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第一吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为10℃，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
实施例4
本实施例提供一种冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用实施例1中冶炼烟气汞回收的装置进行，包括以下步骤：
(1)将汞含量为30mg/m3且SO2的浓度为16wt％的冶炼烟气通过除尘装置，除尘后的冶炼烟气温度为340℃，颗粒汞脱除效率为50％，烟尘浓度在100mg/m3以内，将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置初步冷却至140℃；
调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第三出口，将冶炼烟气引入第二吸附装置的第二换热管组入口，第二吸附装置进行温度为330℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第二吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为6℃，回收回收；
(2)调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第二出口，将冶炼烟气引入第一吸附装置的第一换热管组入口，第一吸附装置进行温度为330℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第一吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为6℃，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
实施例5
本实施例提供一种冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用实施例1中冶炼烟气汞回收的装置进行，包括以下步骤：
(1)将汞含量为10mg/m3且SO2的浓度为10wt％的冶炼烟气通过除尘装置，除尘后的冶炼烟气温度为320℃，颗粒汞脱除效率为50％，烟尘浓度在100mg/m3以内，将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置初步冷却至140℃；
调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第三出口，将冶炼烟气引入第二吸附装置的第二换热管组入口，第二吸附装置进行温度为300℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第二吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为6℃，回收汞；
(2)调节第一电磁三通阀，将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时打开锅炉装置的第二出口，将冶炼烟气引入第一吸附装置的第一换热管组入口，第一吸附装置进行温度为300℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第一吸附装置的载气入口，载气为空气，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为6℃，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
二、对比例
对比例1
本对比例提供一种冶炼烟气汞回收的装置，所述装置与实施例1的区别仅在于未设置第二吸附装置，其余均与实施例1相同。
本对比例还提供一个冶炼烟气汞回收的方法，所述方法采用对比例1中冶炼烟气汞回收的装置进行，包括以下步骤：
(1)将汞含量为100mg/m3的冶炼烟气通过除尘装置，除尘后的冶炼烟气温度为320～340℃，颗粒汞脱除效率为50％，烟尘浓度在100mg/m3以内，将除尘后的冶炼烟气引入初步冷却装置初步冷却至220℃；
将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，冶炼烟气通入后处理单元；
(2)关闭锅炉装置的第一出口，打开锅炉装置的第二出口，将吸附后的冶炼烟气引入第一吸附装置的第一换热管组入口，第一吸附装置进行温度为350℃的吸附态的汞的脱附过程，打开第一吸附装置的载气入口，携带汞进入深度冷却装置进行深度冷却，温度为15℃，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
三、测试及结果
以上实施例和对比例的测试结果如表1所示。
表1
脱汞效率(％) 汞回收效率(％)
实施例1 85 90
实施例2 88 93
实施例3 92 93
实施例4 95 96
实施例5 98 96
对比例1 42.5 90
从表1可以看出：本发明中冶炼烟气汞回收的装置，通过设置依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元，结构简单，能够实现对冶炼烟气中汞的高效脱除，脱汞效率≥85％，冶炼烟气汞回收的方法中，将烟气汞在进入后处理单元之前实现汞的有效脱除，达到现有汞排放要求的同时，减少废液、废渣的汞含量，除汞过程运行稳定且高效，成本低，操作简单，汞回收效率≥90％，通过对比仅设置第一吸附装置的结果可以发现，设置并联的两个吸附装置，采用两个装置交替吸附和脱附，同时进行冶炼烟气中汞的吸附脱除与汞的脱附富集回收，保证了高浓度汞的有效脱除，采用的吸附剂具有脱汞效率高的特点，且对烟气组分具有良好的抗性，此外，吸附剂可再生性优异，可实现多次重复使用，同时该系统有效地实现余热利用，大幅降低运行成本。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种冶炼烟气汞回收的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的预处理单元、吸附单元、回收单元和后处理单元；
所述预处理单元包括初步冷却装置；
所述吸附单元包括并联的第一吸附装置和第二吸附装置；
所述回收单元包括深度冷却装置；
所述第一吸附装置内部设置有沿塔高方向的第一换热管组；
所述第二吸附装置内部设置有沿塔高方向的第二换热管组。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预处理单元包括依次连接的冶炼装置、锅炉装置、除尘装置和初步冷却装置；
优选地，所述锅炉装置包括第一出口、第二出口和第三出口；
优选地，所述第一出口与除尘装置的入口相连接；
优选地，所述除尘装置包括静电除尘器。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述后处理单元包括依次连接的洗涤装置、初步脱硫装置、深度脱硫装置、风机和烟囱；
优选地，所述洗涤装置包括动力波洗涤塔或填料塔；
优选地，所述初步脱硫装置包括两转两吸制酸装置；
优选地，所述深度脱硫装置包括干法脱硫装置或湿法脱硫装置。
4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括冶炼烟气入口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括冶炼烟气出口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的底部各自独立地包括载气入口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的顶部各自独立地包括载气出口；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气入口各自独立地与初步冷却装置的出口相连接；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的冶炼烟气出口各自独立地与洗涤装置的入口相连接；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置的载气出口各自独立地与深度冷却装置的入口相连接。
5.根据权利要求1～4任一项所述的装置，其特征在于，所述第一吸附装置的上部设置有第一换热管组入口；
优选地，所述第二吸附装置的上部设置有第二换热管组入口；
优选地，所述第一吸附装置的下部设置有第一换热管组出口；
优选地，所述第二吸附装置的下部设置有第二换热管组出口；
优选地，所述第一换热管组入口与锅炉装置的第二出口相连接；
优选地，所述第二换热管组入口与锅炉装置的第三出口相连接；
优选地，所述第一换热管组出口与除尘装置的入口相连接；
优选地，所述第二换热管组出口与除尘装置的入口相连接；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置内部各自独立地设置有温度监测装置。
6.根据权利要求1～5任一项所述的装置，其特征在于，所述预处理单元和吸附单元之间设置有第一电磁三通阀；
优选地，所述吸附单元和回收单元之间设置有第二电磁三通阀。
7.一种冶炼烟气汞回收的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1～6任一项所述的冶炼烟气汞回收的装置进行。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)冶炼烟气经初处理单元进行初处理后，将初处理后的冶炼烟气通入第一吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时将冶炼烟气通入第二吸附装置的第二换热管组内，在第二吸附装置内部进行吸附态的汞的脱附过程，向第二吸附装置内部通入载气，载气携带脱附富集的汞进入深度冷却装置进行深度冷却，回收汞；
(2)将初处理后的冶炼烟气通入第二吸附装置中，进行汞的吸附过程，吸附后的冶炼烟气通入后处理单元；同时将冶炼烟气通入第一吸附装置的第二换热管组内，在第一吸附装置内部进行吸附态的汞的脱附过程，向第一吸附装置内部通入载气，载气携带脱附富集的汞进入深度冷却装置进行深度冷却，回收汞；
(3)重复步骤(1)和步骤(2)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述冶炼烟气包括锌冶炼烟气、铅冶炼烟气或铜冶炼烟气中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述冶炼烟气中汞的浓度为10～100mg/m3；
优选地，所述冶炼烟气中SO2的浓度为1～16wt％；
优选地，所述第一吸附装置和第二吸附装置中各自独立地包括吸附剂；
优选地，所述吸附剂包括金属硫化物；
优选地，所述载气包括空气。
10.根据权利要求7～9任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附过程的温度为140～220℃；
优选地，所述脱附过程的温度为300～350℃；
优选地，所述深度冷却的温度为6～15℃。
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