CN208959613U - 一种脱除烟气中重金属汞的系统 - Google Patents

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郭静娟
张优
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Abstract

本实用新型公开了一种脱除烟气中重金属汞的系统，包括：沿烟道依次设置于电厂电除尘器和脱硫塔之间的第一汞在线测量装置、高压放电装置和溶液吸收塔；所述溶液吸收塔的烟气入口设置于所述溶液吸收塔的侧壁底端，所述溶液吸收塔的烟气出口设置于所述溶液吸收塔的侧壁顶端，所述溶液吸收塔中水平设置有除雾器，所述除雾器设置于所述溶液吸收塔内的溶液液面与烟气出口之间。本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统脱汞效率高，运行成本低，并且其安装成本和运行成本均比较低，易于实现，容易在电厂推动运行。

Description

一种脱除烟气中重金属汞的系统
技术领域
本实用新型涉及电厂烟气中重金属汞治理技术领域，具体涉及一种脱除烟气中重金属汞的系统。
背景技术
我国是世界是世界第一大煤炭消耗国，煤炭燃烧是汞排放污染的主要来源。2012年1月实施的《火电厂大气污染物排放标准》中新增加了汞的排放指标，规定我国火电厂汞及其化合物的排放限值为0.03mg/m3。燃煤烟气汞污染治理问题迫在眉睫。目前，国际上较成熟的脱汞技术主要为活性炭喷射吸附法，利用改性过的活性炭将烟气中的汞氧化吸附脱除。但由于烟气中汞的浓度非常低，烟气在烟道中停留时间短以及活性炭喷射点处烟气仍有较高的温度等因素限制了吸附剂的利用。因此想要达到理想的汞脱除效率，需要喷射大量的活性炭，且由于活性炭难以再生，导致该方法存在运行成本高，影响飞灰再利用等问题。
此外，现有技术中也有采用等离子放电活化卤素物质的方式使烟气中的汞氧化为氧化汞，但是，其成本比较高，不利于在电厂中推广应用；并且由于卤族元素较为活泼、易挥发，也会污染烟气的品质。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种脱除烟气中重金属汞的系统，该系统安装成本和运行成本均比较低，易于实现。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。
一种脱除烟气中重金属汞的系统，包括：沿烟道依次设置于电厂电除尘器和脱硫塔之间的第一汞在线测量装置、高压放电装置和溶液吸收塔；所述溶液吸收塔的烟气入口设置于所述溶液吸收塔的侧壁底端，所述溶液吸收塔的烟气出口设置于所述溶液吸收塔的侧壁顶端，所述溶液吸收塔中水平设置有除雾器，所述除雾器设置于所述溶液吸收塔内的溶液液面与烟气出口之间。
本实用新型的特点和进一步改进在于：
进一步的，所述脱除烟气中重金属汞的系统还包括第二汞在线测量装置，所述第二汞在线测量装置设置于所述脱硫塔和电厂烟囱之间的烟道上。
进一步的，所述高压放电装置连接高压脉冲电源。
更进一步的，所述高压脉冲电源的脉冲峰值电压为120kV，最小脉冲上升500ns，最小脉宽为500ns，最大重复频率为1000Hz。
进一步的，所述溶液吸收塔内包含稀硝酸或稀硫酸。
更进一步的，所述溶液吸收塔内还设置有喷淋装置，所述喷淋装置设置于所述除雾器的下方；所述喷淋装置用于向通入所述溶液吸收塔内的烟气喷淋稀硝酸或稀硫酸。
进一步的，所述溶液吸收塔的底部通过管道连通有溶液缓冲罐。
更进一步的，所述溶液吸收塔和所述溶液缓冲罐之间还设置有溶液输送泵。
更进一步的，所述溶液缓冲罐通过管道连通有蒸发槽。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统利用高压放电装置将烟气中的单质汞氧化为氧化汞，再利用氧化汞易溶于酸溶液的特性，将携带有氧化汞的烟气通入溶液吸收塔中，烟气中的氧化汞被溶液吸收塔中的稀硝酸或稀硫酸吸收，从而去除烟气中的汞，使不含汞的烟气沿烟囱排出。溶液吸收塔中吸收了氧化汞的高含汞盐排入溶液缓冲罐中，并在蒸发槽中蒸发干燥，回收用于制备单质汞。
本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统脱汞效率大于90％，脱汞效率高，运行成本低，可以有效消除燃煤烟气汞排放对大气环境的污染；还可以除去部分残留粉尘，达到二次净化烟气的作用。并且其安装成本和运行成本均比较低，易于实现，容易在电厂推动运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
图1为本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统的一种实施例的示意图。
图中：1第一汞在线测量装置；2高压放电装置；3溶液吸收塔；4除雾器；5第二汞在线测量装置；6高压脉冲电源；7喷淋装置；8溶液缓冲罐；9蒸发槽；10溶液输送泵；11电厂电除尘器；12脱硫塔；13电厂烟囱。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。
参考图1，本实用新型提供一种脱除烟气中重金属汞的系统，包括：沿烟道依次设置于电厂电除尘器11和脱硫塔12之间的第一汞在线测量装置1、高压放电装置2和溶液吸收塔3；所述溶液吸收塔3的烟气入口设置于所述溶液吸收塔3的侧壁底端，所述溶液吸收塔3的烟气出口设置于所述溶液吸收塔3的侧壁顶端，所述溶液吸收塔3中水平设置有除雾器4，所述除雾器4设置于所述溶液吸收塔3内的溶液液面与烟气出口之间。
进一步的，本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统还包括第二汞在线测量装置5，所述第二汞在线测量装置5设置于所述脱硫塔12和电厂烟囱13之间的烟道上。
其中，高压放电装置2连接高压脉冲电源6，高压脉冲电源6的脉冲峰值电压为120kV，最小脉冲上升500ns，最小脉宽为500ns，最大重复频率为1000Hz。
上述实施例中，根据第一汞在线测量装置1和第二汞在线测量装置5测量得到的烟气中的汞含量，调节高压脉冲电源6，使高压放电装置2放电，高压放电装置2放电后会产生大量的自由电子，这些高能量的自由电子会使得烟气中的N2、CO2、O2和少量的水蒸汽发生电离，产生大量的强氧化性的活性物质如O、O3、OH，这些物质能将烟气中的单质汞氧化，且氧化效率高于90％，具体氧化原理如下：
O3+Hg→HgO3
O+Hg→HgO
O3+Hg→HgO+O2
2OH+Hg→Hg(OH)2
烟气中的单质汞被氧化为氧化汞之后，携带有氧化汞的烟气被通入溶液吸收塔3中，溶液吸收塔3内包含稀硝酸或稀硫酸，由于氧化汞易溶于酸溶液，因此，将烟气由溶液吸收塔3侧壁底部的烟气入口通入溶液吸收塔3内的稀硝酸或稀硫酸中后，烟气与稀硝酸或稀硫酸充分接触，吸收烟气中的氧化汞，脱汞之后的烟气向上运动并通过除雾器4后由溶液吸收塔3侧壁顶部的烟气出口排出溶液吸收塔3，并经过脱硫塔12脱硫后通过烟囱13排空。除雾器4对脱汞之后的烟气进行净化，防止烟气中携带的酸液对烟道及设备的玷污和腐蚀。
以上实施例中，溶液吸收塔3内还设置有喷淋装置7，喷淋装置7设置于除雾器4的下方；喷淋装置7用于向通入溶液吸收塔3内的烟气喷淋稀硝酸或稀硫酸，采用喷淋的方式可以更大程度的让酸液与烟气接触，更好的吸收烟气中的氧化汞。
进一步的，本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统中还包括溶液缓冲罐8和蒸发槽9，溶液缓冲罐8通过管道与溶液吸收塔3连通，蒸发槽9通过管道与溶液缓冲罐8连通。溶液吸收塔3中的稀硝酸或稀硫酸吸收烟气中的氧化汞后，其汞浓度增加，可通过溶液输送泵10将溶液吸收塔3中高浓度汞盐溶液排入溶液缓冲罐8中，在溶液缓冲罐8中缓冲之后排入蒸发槽9内进行浓缩蒸发，从而获得硝酸汞或硫酸汞，得到的硝酸汞或硫酸汞可用于金属单质汞的制备，实现了回收利用。
现有技术中存在利用等离子放电活化卤素的方法中，但是由于卤族元素较为活泼、易挥发，会污染烟气品质。与其相比，本实用新型利用氧化汞易溶于酸溶液的特性，将携带有氧化汞的烟气通入含有稀硝酸或者稀硫酸的溶液吸收塔3中，利用稀硝酸或者稀硫酸吸收氧化汞，从而去除烟气中的汞，使不含汞的烟气排出溶液吸收塔3并通过脱硫塔12脱硫后经烟囱13排出；其中，稀硝酸和稀硫酸成本低、易采购、存放方便。
此外，本实用新型采用采用高压脉冲电源6使高压放电装置2放电，成本低廉且节能效果好。本实用新型的脱除烟气中重金属汞的系统容易对现有的电厂进行改造，且其改造安装成本低，运行成本低，易于实现，容易在电厂中推动运行。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，包括：沿烟道依次设置于电厂电除尘器(11)和脱硫塔(12)之间的第一汞在线测量装置(1)、高压放电装置(2)和溶液吸收塔(3)；所述溶液吸收塔(3)的烟气入口设置于所述溶液吸收塔(3)的侧壁底端，所述溶液吸收塔(3)的烟气出口设置于所述溶液吸收塔(3)的侧壁顶端，所述溶液吸收塔(3)中水平设置有除雾器(4)，所述除雾器(4)设置于所述溶液吸收塔(3)内的溶液液面与烟气出口之间。
2.根据权利要求1所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，还包括第二汞在线测量装置(5)，所述第二汞在线测量装置(5)设置于所述脱硫塔(12)和电厂烟囱(13)之间的烟道上。
3.根据权利要求1所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述高压放电装置(2)连接高压脉冲电源(6)。
4.根据权利要求3所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述高压脉冲电源(6)的脉冲峰值电压为120kV，最小脉冲上升500ns，最小脉宽为500ns，最大重复频率为1000Hz。
5.根据权利要求1所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述溶液吸收塔(3)内包含稀硝酸或稀硫酸。
6.根据权利要求5所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述溶液吸收塔(3)内还设置有喷淋装置(7)，所述喷淋装置(7)设置于所述除雾器(4)的下方；所述喷淋装置(7)用于向通入所述溶液吸收塔(3)内的烟气喷淋稀硝酸或稀硫酸。
7.根据权利要求1所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述溶液吸收塔(3)的底部通过管道连通有溶液缓冲罐(8)。
8.根据权利要求7所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述溶液吸收塔和所述溶液缓冲罐之间还设置有溶液输送泵(10)。
9.根据权利要求7所述的脱除烟气中重金属汞的系统，其特征在于，所述溶液缓冲罐(8)通过管道连通有蒸发槽(9)。
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