CN204220023U - 麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置 - Google Patents

Abstract

麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置，该装置有一个上部开口，下部封闭，圆筒状的储液槽，在储液槽的中间部分固定连接着圆筒状底部开口的反应器，该反应器是由多个筒状的脱硫除汞单元通过法兰盘和固定螺栓匹配固定组成；在每个脱硫除汞单元的内部中心位置，通过十字支撑架固定着双锥形的导流锥和在周围壁上的环锥形凸起导流堰；在反应器的最上端，通过法兰盘和固定螺栓固定连接有除雾器，在除雾器的上端面设有烟气出口；在反应器的下部连通有管状的烟气入口；在储液槽的底部一侧设有浆液循环泵、黑液出口及新鲜黑液补充泵；该装置不仅结构简单，压力损失小，pH控制方便，而且反应器内部无腐蚀结垢现象，维护检修方便。

Description

麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫除汞装置，尤其是能够同时用于中小型燃煤锅炉烟气脱硫除汞的麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置。

背景技术

 SO2和Hg是当今人类面临的大气污染危害较大的成分。一直以来中国的煤炭产量和消费量都处于世界首位。

煤中除了S以外，还存在有害微量元素22种。煤炭燃烧的过程中必定会产生大量的污染性气体，除了SO₂和NO_x，燃煤汞污染在环境中最受关注。2010年，SO₂的排放量达到了2185万吨，其中有火电燃煤产生的有926万吨。虽然2012年的排放量较以前减少了2%，但是对环境的威胁仍然很大。酸性气体的大量排放会引起酸雨，2012年江苏省酸雨平均发生率为36.0%，较2011年上升9.4个百分点。酸雨PH值平均为4.58，对人们和环境的破坏是很严重的。

虽然全球原煤中汞的含量仅在0.012～33 μg/g范围，但联合国环境规划署早在2005年就对全球Hg的排放量进行了研究。我国Hg排放量占全球排放量的42.85%，居世界第一，其中电力占35%，汞排放量的年平均增长速度为4.8%。煤中汞在锅炉里燃烧后全部分解形成Hg⁰进入烟气，残留在底灰当中的汞甚少(<2%)。大部分随着烟气流向烟囱出口，部分Hg⁰可以与烟气中具有氧化性的组分发生反应生成Hg²⁺，还有部分的汞凝结在亚微米级飞灰颗粒表面或被飞灰里的残碳吸收形成颗粒汞Hg^(p)。汞排放总量主要取决于汞的形态，在燃煤烟气中元素态Hg占气态Hg总量的52%～83%，二价Hg仅占17%～48 %，还有非常少量的颗粒汞。元素态Hg难溶于水，在大气中的平均停留时间长达0.5~2年，可以在大气中长距离输运并且在环境积累而形成全球性的Hg污染，现有燃煤电厂湿法脱硫装置仅能去除烟气中的Hg²⁺，而对单质Hg几乎没有去除能力。

麦草制浆黑液的主要成分：有机物69%、木质素16.49%、挥发酸6.49%、无机物31%、总碱8.74%、二氧化硅2.3%。因为黑液中的含碱量较高，所以黑液可以利用碱回收方法来处理，但是由于经济和技术方面的原因，很多中小企业难以达到要求，即使达到要求，也存在一些资源和人力利用方面的问题，若其管理不合格，对黑液进行不规范的排放，污染周边水环境，造成大量水生物死亡，极大恶化了居民的生存条件，影响了经济和社会的长远健康发展，必定造成难以挽回的损失。可见研究和开发适应麦草制浆黑液的治理与利用技术是十分迫切的。为此，对“麦草制浆黑液协同控制燃煤烟气SO2和Hg机理研究”，国家特批了国家自然科学基金，基金批准号为“No.51208502”。

发明内容

为了克服SO₂和Hg污染危害大气而麦草制浆黑液不规范的排放，污染周边水环境，造成大量水生物死亡，极大恶化了居民的生存条件的严重问题，本实用新型提供了一种麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置，该装置不仅结构简单，压力损失小，pH控制方便，而且反应器内部无腐蚀结垢现象，维护检修方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置，包括：烟气出口，除雾器，脱硫除汞单元，新鲜黑液补充泵，制浆黑液输入管，黑液出口，储液槽，烟气入口，浆液循环泵；该装置有一个上部开口，下部封闭，圆筒状的储液槽，在储液槽的中间部分固定连接着圆筒状底部开口的反应器，该反应器是由多个筒状的脱硫除汞单元通过法兰盘和固定螺栓匹配固定组成；在每个脱硫除汞单元的内部中心位置，通过十字支撑架固定着双锥形的导流锥和在周围壁上的环锥形凸起导流堰；在反应器的最上端，通过法兰盘和固定螺栓固定连接有除雾器，在除雾器的上端面设有烟气出口；在反应器的下部连通有管状的烟气入口；在储液槽的底部一侧设有浆液循环泵、黑液出口及新鲜黑液补充泵，该新鲜黑液补充泵通过制浆黑液输入管抽取新的制浆黑液向储液槽输送，浆液循环泵通过输水管连通到反应器最上端的脱硫除汞单元进行浆液循环。

在使用时，开启浆液循环泵和新鲜黑液补充泵，向储液槽里输送制浆黑液进行浆液循环，在多级脱硫除汞单元反应器中，含有SO₂与Hg的烟气从烟气入口进入及打入的麦草制浆黑液经过多级喷淋与烟气逆向接触，从而达到脱硫除汞的效果，处理后的洁净烟气经除雾器干燥后从烟气出口排出；反应后的黑液重新进入储液槽，一部分继续循环使用，一部分经黑液排出口排出，并通过新鲜黑液补充泵向其中补充新鲜黑液。

本实用新型的有益效果是：该装置不仅结构简单，压力损失小，pH控制方便，而且反应器内部无腐蚀结垢现象，维护检修方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构原理图。

图中1.烟气出口，2.除雾器，3.脱硫除汞单元，4.新鲜黑液补充泵，5.制浆黑液输入管，6.黑液出口，7.储液槽，8.烟气入口，9.浆液循环泵。

具体实施方式

在图1中，麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置，包括：烟气出口1，除雾器2，脱硫除汞单元3，新鲜黑液补充泵4，制浆黑液输入管5，黑液出口6，储液槽7，烟气入口8，浆液循环泵9；该装置有一个上部开口，下部封闭，圆筒状的储液槽7，在储液槽7的中间部分固定连接着圆筒状底部开口的反应器，该反应器是由多个筒状的脱硫除汞单元3通过法兰盘和固定螺栓匹配固定组成；在每个脱硫除汞单元3的内部中心位置，通过十字支撑架固定着双锥形的导流锥和在周围壁上的环锥形凸起导流堰；在反应器的最上端，通过法兰盘和固定螺栓固定连接有除雾器2，在除雾器2的上端面设有烟气出口1；在反应器的下部连通有管状的烟气入口8；在储液槽7的底部一侧设有浆液循环泵9、黑液出口6及新鲜黑液补充泵4，该新鲜黑液补充泵4通过制浆黑液输入管5抽取新的向储液槽7输送，浆液循环泵9通过输水管连通到反应器最上端的脱硫除汞单元3进行浆液循环。

在使用时，开启浆液循环泵9和新鲜黑液补充泵4，向储液槽7里输送制浆黑液进行浆液循环，在多级脱硫除汞单元3反应器中，含有SO₂与Hg的烟气从烟气入口8进入及打入的麦草制浆黑液经过多级喷淋与烟气逆向接触，从而达到脱硫除汞的效果，处理后的洁净烟气经除雾器干燥后从烟气出口排出；反应后的黑液重新进入储液槽，一部分继续循环使用，一部分经黑液排出口排出，并通过新鲜黑液补充泵9向其中补充新鲜黑液。

其反应流程式如下：SO ₂  + H ₂ O → 2H ⁺  + HSO ₃ ^- → 2H ⁺  + SO ₃ ^2-

ArONa +H ₂ O → 2H ⁺  +ArO ^-  +Na ⁺

Hg ⁰  +X ^2-  +H ₂ O → H ⁺  + OH ^-  + Hg ²⁺

H ⁺  +OH ^- → H ₂ O

ArO ^-  +Na ⁺  +SO ₃ ^2-  + H ₂ O → ArOH↓ + NaSO 。

Claims (1)

1.麦草制浆黑液协同脱硫除汞装置，包括：烟气出口（1），除雾器（2），脱硫除汞单元（3），新鲜黑液补充泵（4），制浆黑液输入管（5），黑液出口（6），储液槽（7），烟气入口（8），浆液循环泵（9）；其特征是：该装置有一个上部开口，下部封闭，圆筒状的储液槽（7），在储液槽（7）的中间部分固定连接着圆筒状底部开口的反应器，该反应器是由多个筒状的脱硫除汞单元（3）通过法兰盘和固定螺栓匹配固定组成；在每个脱硫除汞单元（3）的内部中心位置，通过十字支撑架固定着双锥形的导流锥和在周围壁上的环锥形凸起导流堰；在反应器的最上端，通过法兰盘和固定螺栓固定连接有除雾器（2），在除雾器（2）的上端面设有烟气出口（1）；在反应器的下部连通有管状的烟气入口（8）；在储液槽（7）的底部一侧设有浆液循环泵（9）、黑液出口（6）及新鲜黑液补充泵（4）。