CN203303830U - 一种含汞废物的回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种含汞废物的回收装置，属于汞处理技术领域。装置的结构包括微波反应装置、吸收气体装置和循环装置，微波反应装置依次连通吸气装置和循环装置、循环装置再与微波反应装置连通形成循环回路，循环回路均为密封连接。本实用新型提供的装置使整个脱汞反应系统为“零污染，零排放”，完全可适用于燃煤电厂中活性炭喷射技术所产生的含汞废活性炭处理以及某些吸波性能较强需经热处理脱除类似汞一样的有害物质的反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种含汞废物的回收装置，属于汞处理技术领域。
背景技术
汞是燃煤电厂烟气中主要的重金属污染物之一，具有剧毒性，积累性和持久性等特点。工业上高达98%的汞以单质汞，HgO及CH3Hg排放到大气中，它对人类及其它生物带来极大的危害。据报道，目前全球人为汞源散发量为4000 t/a，而大气环境中约31%的汞来源于燃煤电厂的煤燃烧，因此全球汞污染问题越来越受到广泛的关注。
截止2010年底，我国电力装机容量已达9.62亿千瓦，居世界第二位，其中火电为7.07亿千瓦，发电量约占全部发电量的80%以上，消耗燃煤16亿吨，因此燃煤发电厂也是我国汞污染的一大源头。随着对汞污染危害的深刻认识，汞污染控制的力度也越来越大。美国、欧盟和日本等国都对该国、该地区的能源和环境问题的政策与技术开发作过相关的研究，我国也于2011年新修订的《火电厂大气污染物排放标准》中明确了对汞排放的限度。吸附脱汞是现今针对燃煤电厂控汞技术中研究的一个热点，主要研究各吸附剂对燃煤电厂烟气中汞脱除的成效。
活性炭作为一种多孔性的含炭物质，它具有高度发达的孔隙构造，是一种吸附性能优良的吸附剂，可同时物理、化学吸附有害物质汞，且结合了现有的除尘设备对燃煤烟气中汞进行控制，是一个经济可行的方法。美国各大电厂基于除尘设备的活性炭喷射法控汞技术已进入工业化应用阶段。我国对燃煤电厂脱汞技术的研发，起步较晚，采用活性炭喷射技术除汞的工业化应用要明显少于基于湿法脱硫装置除汞的工业化应用，这很大程度上是受限于活性炭喷射技术的高成本。此外，吸附汞后的废活性炭存在低热力学稳定性问题，吸附在活性炭中的汞很不稳定，易再次进入环境中对环境造成二次污染。因此，含汞废物的综合利用不但可以降低工业成本，同时也解决了汞排放污染的问题，利国利民。
微波作为一种高效绿色加热方法，通过在物料内部的能量耗散有选择性的对物料进行加热，具有加热均匀、热效率高、绿色无污染等优点。且含汞废物料吸波性能较好，将微波应用于处理含汞废物料前景广阔。
发明内容
本实用新型的主要目的是解决含汞废物综合回收利用的问题，提出了一种含汞废物的回收装置，整个脱汞反应系统为“零污染，零排放”，完全可适用于燃煤电厂中活性炭喷射技术所产生的含汞废活性炭处理以及某些吸波性能较强需经热处理脱除类似汞一样的有害物质的反应。
本实用新型的含汞废物的回收装置的结构为：包括微波反应装置、吸收气体装置和循环装置，微波反应装置依次连通吸气装置和循环装置、循环装置再与微波反应装置连通形成循环回路，循环回路均为密封连接。
所述微波反应装置包括反应器1和微波反应器2，反应器1置于微波反应器2中，反应器1依次连通吸气装置和循环装置、循环装置再与反应器1形成循环回路。反应器1由石英材料制备。
所述吸收气体装置为多个带有吸收液体的吸收瓶3连通组成。
所述循环装置为蠕动泵4。
所述循环回路有开关。
所述循环回路由导管连接组成，导管的连接方式按照气体的流动方向进行连接。
本实用新型的回收装置可以采用以下方法进行含汞废物料的回收：将含汞废物料置于密闭的微波反应器中，将含汞废物料置于密闭的微波反应器中，调整微波反应器的功率为1～80 kW，再将含汞废物料以10～100℃/min升温速率从室温升至200～900℃，然后将反应产生的含汞废气通入洗液中提汞，最后将提汞后的废气通入微波反应器中进行上述循环反应3～30 min后停止反应，取出微波反应器中的固体产物（提汞反应后的含汞废物）压块后作为燃料使用。
所述含汞废物料为含汞5～15μg/m3的烟气经过活性炭喷射技术处理得到的含汞80～150mg/kg的废活性炭。
所述洗液的成分为高锰酸钾和硫酸的混合液，其中高锰酸钾的浓度为1～6wt%，硫酸的浓度为5～30wt%。
所述含汞废物料与洗液的固液比为1～1000：0.1～0.25 g/L。
所述反应完成后的含汞洗液经蒸馏处理得到硫酸汞副产品，进行再利用。
所述循环反应的产生的废气流量保持为200～1000 mL/min。
本实用新型的工艺原理在于载汞废物料具有良好的吸波特性，在微波场中，升温速度较快，当将其加热至汞的沸点后，汞可以与活性炭分离，载汞废气经循环式闭路管路中的二级或多级洗液吸收，进而达到了微波热处理分离及脱除废物料中汞的目的。同时最终得到副产品（含碳物质和饱和含汞洗液）也被综合利用。
本实用新型具有的如下优点：
（1）微波处理含汞废物料，具有加热均匀、热效率高、绿色无污染等优点。而含汞废物料具有优良的吸波性能，可以在较短时间内迅速升温至预定温度，从而实现微波热处理脱除汞的目的，是一种新型、高效、经济可行的除汞技术。经处理后的废物中汞含量可降低至5%以下。
（2）装置系统采用密封式循环体系，在循环体系统中，含汞废物经热处理产生的载汞废气在循环系统中经多次循环后可被洗涤液充分吸收。最后生成的含碳量较高的物质经处理（压块）后可为一种燃料利用；饱和含汞洗液则可用于提取汞，完全实现了“零排放，零污染”。
附图说明
图1是本发明的装置示意图；
图2是本发明的工艺流程图。
图中：1-反应器，2-微波反应器，3-吸收瓶，4-蠕动泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施方式一：本实施方式的含汞废物的回收的装置（如图1所示）为：包括微波反应装置、吸收气体装置和蠕动泵4，微波反应装置包括反应器1和微波反应器2，反应器1置于微波反应器2中，反应器1依次连通吸气装置和循环装置、蠕动泵4再与反应器1形成循环回路，循环回路均为密封连接。吸收气体装置为2个带有吸收液体的吸收瓶3连通组成。循环回路由导管连接组成，导管的连接方式按照气体的流动方向进行连接。循环回路有开关。
实施方式二：本实施方式的含汞废物的回收的装置为：包括微波反应装置、吸收气体装置和蠕动泵4，微波反应装置包括反应器1和微波反应器2，反应器1置于微波反应器2中，反应器1依次连通吸气装置和循环装置、蠕动泵4再与反应器1形成循环回路，循环回路均为密封连接。吸收气体装置为4个带有吸收液体的吸收瓶3连通组成。循环回路由导管连接组成，导管的连接方式按照气体的流动方向进行连接。循环回路有开关。
实施方式三：本实施方式的含汞废物的回收的装置为：包括微波反应装置、吸收气体装置和蠕动泵4，微波反应装置包括反应器1和微波反应器2，反应器1置于微波反应器2中，反应器1依次连通吸气装置和循环装置、蠕动泵4再与反应器1形成循环回路，循环回路均为密封连接。吸收气体装置为1个带有吸收液体的吸收瓶3连通组成。循环回路由导管连接组成，导管的连接方式按照气体的流动方向进行连接。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种含汞废物的回收装置，其特征在于：结构包括微波反应装置、吸收气体装置和循环装置，微波反应装置依次连通吸气装置和循环装置、循环装置再与微波反应装置连通形成循环回路，循环回路均为密封连接。
2.根据权利要求1所述的含汞废物的回收装置，其特征在于：所述微波反应装置包括反应器（1）和微波反应器（2），反应器（1）置于微波反应器（2）中，反应器（1）依次连通吸气装置和循环装置、循环装置再与反应器（1）形成循环回路。
3.根据权利要求1所述的含汞废物的回收装置，其特征在于：所述吸收气体装置为多个带有吸收液体的吸收瓶（3）连通组成。
4.根据权利要求1所述的含汞废物的回收装置，其特征在于：所述循环装置为蠕动泵（4）。
5.根据权利要求1所述的含汞废物的回收装置，其特征在于：所述循环回路由导管连接组成，导管的连接方式按照气体的流动方向进行连接。
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