CN205042351U - 一种深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置，属于环境保护技术领域。所述装置包括除尘塔、水循环槽、循环泵Ⅰ、循环喷管、吸收塔Ⅰ、循环槽Ⅰ、循环泵Ⅱ、吸收塔Ⅱ、循环槽Ⅱ、循环泵Ⅲ、除湿塔、氧化塔、储液槽、过滤泵、压滤机，除尘塔、水循环槽、循环泵Ⅰ、除尘塔依次循环连通；吸收塔Ⅰ、循环槽Ⅰ、循环泵Ⅱ、吸收塔Ⅰ依次循环连通；吸收塔Ⅱ、循环槽Ⅱ、循环泵Ⅲ、吸收塔Ⅱ依次循环连通；除尘塔的上端通过管道与吸收塔Ⅰ的下端连通，吸收塔Ⅰ的上端通过管道与吸收塔Ⅱ的下端连通，本实用新型所述装置将含汞烟气经水洗、炭吸附、降温除尘预处理后，进入二级次氯酸钠喷淋吸收塔，大部分零价汞被脱除；烟气再经炭除湿后，进入氧化塔深度脱汞，最终达到尾气中汞浓度低于0.01mg/m3的排放要求，对节能减排，环境保护等技术都是重大改进。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置，属于环境保护技术领域。
背景技术
全球性的汞污染物已广泛引起了大家的关注，鉴于大气汞的全球迁移性和对人类健康的危害性，使得大气汞排放研究具有重大意义。2013年10月11日由联合国环境规划署主办的《水俣公约》外交全权大会11日在日本熊本市闭幕。包括中国在内的92个国家和地区的代表最终签署《水俣公约》，标志着全球携手减少汞污染迈出新的重要步伐。《水俣公约》重申了“共同但有区别的责任”原则，就汞的生产、流通、使用及污染控制做出具体安排，涉及原生汞矿生产、汞的贸易、添汞产品、涉汞工艺、小规模和土法手工炼金、大气排放、水体和土壤释放、污染场地等多个领域，同时还就资金机制和技术援助做出安排。该公约名为《水俣公约》，意在就上世纪五六十年代日本水俣市发生的汞污染事件，提醒各方对汞污染问题予以重视。
我国是世界铅锌第一生产大国。某些制造过程如铜、锌、铅冶炼，水泥和氯碱生产也排放汞。而有色金属冶炼和燃煤是最主要的人为汞污染源，总汞的排放量达83%。以锌精矿为例，据调查我国陕西、甘肃锌精矿中汞含量分别可达到233.07g.t-1和499.91g.t-1，这直接导致西北锌冶炼烟气汞含量较高。利用质量衡算法对贵州偏远地区无任何环保措施土法炼锌大气汞排放进行了研究，发现利用ZnS和ZnO为原料的土法炼锌大气汞的排放因子分别为155g.t-1和79g.t-1。对国内几个大型的锌冶炼厂进行研究，发现具有汞回收设备的湿法炼锌厂的大气汞排放因子为5.7g.t-1，而不具有汞回收设备冶炼厂的大气汞排放因子在34~122g.t-1之间变化，大气中汞污染形式已经十分严峻。2014年5月16日，国家环境保护部，国家质量监督检验检疫总局联合发布《锡，锑，汞工业污染物排放标准》对汞的排放提出了更高的要求，汞及其化合物的排放浓度≤0.01mg/m3，新建企业自2014年7月1日、现有企业自2015年1月1日起执行本标准。
一般认为烟气中的汞，主要有三种存在形式。但由于Hg0挥发性高和水溶性低，难以被现有的设备有效去除，而Hg2+具有易溶于水的特性。因此，如何使Hg0转化为Hg2+成为控制烟气中汞的核心关键问题。单质汞是三种形式汞中，周期最长，处理难度最大的一种，因此，提高Hg0转化为Hg2+的比例成为当今的研究方向。综合考虑原料来源，设备复杂程度，投资费用，Hg0转化为Hg2+，脱除效果和工业化应用等因素，本实用新型开发出深度脱汞系统，利用廉价的焦炭作为固定床填充物，不仅能吸附部分的汞，也能为脱汞反应提供适宜的场所；次氯酸钠溶液二级吸收作为深度脱汞前的常规脱汞，以降低深度脱汞的费用；最后经过改性活性炭催化氧化达到深度脱汞的目的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置，所述装置包括除尘塔1、水循环槽2、循环泵Ⅰ3、循环喷管4、吸收塔Ⅰ5、循环槽Ⅰ6、循环泵Ⅱ7、吸收塔Ⅱ8、循环槽Ⅱ9、循环泵Ⅲ10、除湿塔11、氧化塔12、储液槽13、过滤泵14、压滤机15，除尘塔1、水循环槽2、循环泵Ⅰ3、除尘塔1依次循环连通；吸收塔Ⅰ5、循环槽Ⅰ6、循环泵Ⅱ7、吸收塔Ⅰ5依次循环连通；吸收塔Ⅱ8、循环槽Ⅱ9、循环泵Ⅲ10、吸收塔Ⅱ8依次循环连通；除尘塔1的上端通过管道与吸收塔Ⅰ5的下端连通，吸收塔Ⅰ5的上端通过管道与吸收塔Ⅱ8的下端连通，吸收塔Ⅱ8的上端通过管道与除湿塔11的下端连通，除湿塔11的上端通过管道与氧化塔12的下端连通；水循环槽2、循环槽Ⅰ6、循环槽Ⅱ9的下端通过过滤泵14与压滤机15连通；储液槽13分别与循环槽Ⅰ6、循环槽Ⅱ9连通；除尘塔1的下端设有烟气进口，氧化塔12的上端设有烟气出口。
所述除尘塔1、吸收塔Ⅰ5、吸收塔Ⅱ8、除湿塔11的塔内均填充有焦炭或者活性炭。
本实用新型的使用过程为：冶炼烟气从除尘塔1下端进入，水循环槽2内工业用水被循环泵Ⅰ3经循环喷管4抽入除尘塔1内与烟气逆流接触，烟气温度下降，粉尘被洗涤下来，预处理后的烟气从除尘塔1的上端进入吸收塔Ⅰ5的下端，循环槽Ⅰ6内的次氯酸钠混合吸收液被循环泵Ⅱ7抽入吸收塔Ⅰ5内与烟气逆流接触，一部分汞被脱除，一级吸收后烟气通过吸收塔Ⅰ5的上端进入到吸收塔Ⅱ8的下端，循环槽Ⅱ9内的次氯酸钠混合吸收液被循环泵Ⅲ10抽入吸收塔Ⅱ8内与烟气逆流接触，大部分的汞被脱除，二级吸收后的烟气从吸收塔Ⅱ8的上端进入除湿塔11的下端，去除水汽后的烟气从除湿塔11的上端进入氧化塔12的下端，烟气中的汞被氧化塔12内的催化剂催化氧化净化去除，最终达到深度脱汞的目的，循环槽Ⅰ6、循环槽Ⅱ9内的吸收液由储液槽13供给，反应一段时间后水循环槽2、循环槽Ⅰ6、循环槽Ⅱ9底部会有固体沉淀物存在，通过过滤泵14抽出和压滤机过滤去除底部的沉淀渣，废渣回收使用。
本实用新型的有益效果为：
（1）整套工艺装置对冶炼烟气中的汞具有很好的脱除效果，烟气通过吸收塔Ⅰ5、吸收塔Ⅱ8后，大部分汞被脱除，最后经氧化塔12后达到深度脱汞的目的，烟气出口Hg≤0.01mg/m3；脱汞原料简单易得，焦炭和活性炭价格适中，相对企业来说可以承受。
（2）本实用新型不局限于汞的脱除，对其他重金属也具有很好的脱除效果。
附图说明
图1是本实用新型的工艺流程图。
图中：1-除尘塔，2-水循环槽，3-循环泵Ⅰ，4-循环喷管，5-吸收塔Ⅰ，6-循环槽Ⅰ，7-循环泵Ⅱ，8-吸收塔Ⅱ，9-循环槽Ⅱ，10-循环泵Ⅲ，11-除湿塔，12-氧化塔，13-储液槽，14-过滤泵，15-压滤机。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型保护范围不局限于所述内容。
实施例1
本实用新型提供一种深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置，所述装置包括除尘塔1、水循环槽2、循环泵Ⅰ3、循环喷管4、吸收塔Ⅰ5、循环槽Ⅰ6、循环泵Ⅱ7、吸收塔Ⅱ8、循环槽Ⅱ9、循环泵Ⅲ10、除湿塔11、氧化塔12、储液槽13、过滤泵14、压滤机15，除尘塔1、水循环槽2、循环泵Ⅰ3、除尘塔1依次循环连通；吸收塔Ⅰ5、循环槽Ⅰ6、循环泵Ⅱ7、吸收塔Ⅰ5依次循环连通；吸收塔Ⅱ8、循环槽Ⅱ9、循环泵Ⅲ10、吸收塔Ⅱ8依次循环连通；除尘塔1的上端通过管道与吸收塔Ⅰ5的下端连通，吸收塔Ⅰ5的上端通过管道与吸收塔Ⅱ8的下端连通，吸收塔Ⅱ8的上端通过管道与除湿塔11的下端连通，除湿塔11的上端通过管道与氧化塔12的下端连通；水循环槽2、循环槽Ⅰ6、循环槽Ⅱ9的下端通过过滤泵14与压滤机15连通；储液槽13分别与循环槽Ⅰ6、循环槽Ⅱ9连通；除尘塔1的下端设有烟气进口，氧化塔12的上端设有烟气出口。所述除尘塔1、吸收塔Ⅰ5、吸收塔Ⅱ8、除湿塔11的塔内均填充有焦炭或者活性炭，如图1所示。
本实用新型所述装置用于汞炼烟气中深度脱汞的方法，具体内容如下：
待处理烟气为汞冶炼烟气，烟气量为3500m3/h，炉窑口烟气中含Hg：4-7mg/m3，冶炼烟气经除尘塔后，烟气温度冷却至45℃以下；
将质量百分比浓度为3%的次氯酸钠溶液（其中氯化钠150g/L，溶液pH=8.8）通过次氯酸酸钠吸收塔Ⅰ、吸收塔Ⅱ内的漩涡喷头雾化，冷却后烟气进入吸收塔逆流与次氯酸钠溶液在焦炭填充固定床内充分接触，对含汞烟气高效吸收。次氯酸钠溶液脱汞后，烟气中的汞仍达不到排放要求，需要进行深度脱汞。烟气经除湿塔干燥，进入改性活性炭催化氧化塔深度脱汞，吸附脱汞温度为30℃，净化后尾气排出。各循环槽内排出的吸收液经压滤机过滤送入废液槽，并由次氯酸钠储液槽向循环槽内补充溶液，滤渣回炉冶炼。通过实施上述方法，出口烟气中Hg≤0.01mg/m3。
所述改性活性炭由以下方法制备得到：称取活性炭，用20℃去离子水洗3次，在105℃下干燥5小时，在室温下，用0.1mol/L浓度的氯化铁溶液浸渍活性炭20小时，浸渍过程中并不断搅拌；过滤出的活性炭在105℃下干燥5小时，再于马弗炉内200℃下焙烧3小时制得。
Claims (2)
1.一种深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置，其特征在于：所述装置包括除尘塔（1）、水循环槽（2）、循环泵Ⅰ（3）、循环喷管（4）、吸收塔Ⅰ（5）、循环槽Ⅰ（6）、循环泵Ⅱ（7）、吸收塔Ⅱ（8）、循环槽Ⅱ（9）、循环泵Ⅲ（10）、除湿塔（11）、氧化塔（12）、储液槽（13）、过滤泵（14）、压滤机（15），除尘塔（1）、水循环槽（2）、循环泵Ⅰ（3）、除尘塔（1）依次循环连通；吸收塔Ⅰ（5）、循环槽Ⅰ（6）、循环泵Ⅱ（7）、吸收塔Ⅰ（5）依次循环连通；吸收塔Ⅱ（8）、循环槽Ⅱ（9）、循环泵Ⅲ（10）、吸收塔Ⅱ（8）依次循环连通；除尘塔（1）的上端通过管道与吸收塔Ⅰ（5）的下端连通，吸收塔Ⅰ（5）的上端通过管道与吸收塔Ⅱ（8）的下端连通，吸收塔Ⅱ（8）的上端通过管道与除湿塔（11）的下端连通，除湿塔（11）的上端通过管道与氧化塔（12）的下端连通；水循环槽（2）、循环槽Ⅰ（6）、循环槽Ⅱ（9）的下端通过过滤泵（14）与压滤机（15）连通；储液槽（13）分别与循环槽Ⅰ（6）、循环槽Ⅱ（9）连通；除尘塔（1）的下端设有烟气进口，氧化塔（12）的上端设有烟气出口。
2.根据权利要求1所述深度脱除汞冶炼烟气中零价汞的装置，其特征在于：所述除尘塔（1）、吸收塔Ⅰ（5）、吸收塔Ⅱ（8）、除湿塔（11）的塔内均填充有焦炭或者活性炭。
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