[發明專利]基于石灰-石膏法脫硫系統的汞脫除工藝及除汞吸收液

有效

• 申請號: 200910099581.8
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101590369A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 吳忠標;王岳軍;劉越;莫建松;王海強
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江天藍脫硫除塵有限公司;吳忠標
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/60;B01D53/64
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及大氣污染控制技術領域，具體是一種基于石灰-石膏法脫硫系統的汞脫除工藝及除汞吸收液。

背景技術

近年的研究表明人為汞污染源主要是來源于化石燃料燃燒、廢物燃燒以及冶金、水泥制造及其他用汞工程的釋放。我國煤炭資源豐富且廉價，是世界上最大的煤炭生產和消耗國，也是世界上少數幾個以煤炭為主要能源的國家之一，預計在今后50年內，我國以煤炭為主的能源結構不會發生顯著變化。且我國的煤炭中汞含量比其他國家較高，存在較為嚴重的汞污染問題。

目前國外汞控制基本上采用活性炭噴射技術，但若活性炭不進行再生將使運行成本較高，廢棄的活性炭也存在二次污染，對飛灰品質產生一定的影響，由于含有較高的汞，其不能再作為混凝土的添加劑加以使用，同時ACI脫汞效率受煙氣成分影響較大。

此外其還開發了利用現有濕法脫硫裝置進行聯合脫硫脫汞的相關研究，但其只能去除氧化態的汞，對零價汞基本沒有去除效果差。需要開發相應的汞氧化技術，主要有SCR催化氧化，鹵素氧化法，臭氧氧化法，光催化氧化法及等離子體電暈氧化法等，能將零價汞大部分轉化為二價的汞從而使其容易被吸收進入脫硫漿液，但是卻不能解決漿液中汞的還原問題。

我國的煙氣脫硫主要采用鈣基濕法脫硫，利用現有脫硫裝置可以有效的去除氧化態的汞。雖然濕法脫汞能利用現有的濕法脫硫裝置，運行成本較低，但研究表明煙氣進入液相中的汞容易被亞硫酸根、亞硫酸氫根和金屬等還原性物質反應被還原重新進入氣相，使總汞的去處效率低于50％。目前開發的汞穩定劑主要是硫化物和一些有機多硫化物，以及常用的EDTA等絡合劑。硫化物加入吸收液后能放出硫化氫，造成巨大的惡臭，引起二次污染，同時難以采用合適的方式注入吸收劑中，保存較困難。EDTA等絡合劑價格高，經濟效益不佳，同時還存在。

公開號為CN101310836A公開了一種噴射鼓泡發協同脫硫，脫硝，脫汞的吸收液。但是其采用直接注入的方式，吸收下來的汞還是游離在吸收液中，汞的還原沒有被有效抑制，同時氧化劑的耗量也比較大。公開號為CN19620234公開了一種采用含氯氧化物氧化吸收脫汞的方法，但是氯離子的加入會增加吸收液對裝置的腐蝕，同時汞雖然被部分絡合在吸收液中，但是并沒有實現真正穩定化，還存在一定的還原。

發明內容

本發明提供了一種基于石灰-石膏法脫硫系統的汞脫除工藝及除汞吸收液，通過選擇具有同時氧化和沉淀功能的汞氧化沉淀劑，利用鈣基脫硫系統將零價汞的氧化及液相汞的穩定同時實現。

一種基于石灰-石膏法脫硫系統的除汞吸收液，其主要成分包括脫硫漿液和氧化劑，所述的脫硫漿液為氫氧化鈣溶液和亞硫酸鈣溶液中的至少一種，脫硫漿液的質量濃度為1％～30％；

所述的氧化劑為陽離子含有銨根，陰離子含有過硫酸根或過硫酸氫根的可溶性鹽或可溶性鹽的混合物，如過硫酸銨(NH₄)₂S₂O₈、過硫酸鈉Na₂S₂O₈和硫酸銨(NH₄)₂SO₄的混合物、過硫酸氫鉀KHS₂O₈和氯化銨NH₄Cl的混合物等，最優選擇為過硫酸銨。氧化劑的添加量為每升脫硫漿液0.1～15mmol，優選每升脫硫漿液5～10mmol。

此外可在吸收液中加入氧化催化劑，增加汞的去除效率，所述的氧化催化劑為可溶性過渡金屬鹽，如硝酸銀、硝酸銅、硝酸鈰等，氧化劑催化劑的添加量為每升脫硫漿液0.05～1mmol，優選每升脫硫漿液0.1～0.5mmol。

所述的除汞吸收液pH值為5～12，優選pH值為6～8，除汞吸收液的溫度為30～65℃

一種基于石灰-石膏法脫硫系統的汞脫除工藝，采用噴淋塔，向待處理煙氣噴淋除汞吸收液，收集反應后的汞吸收液，固液分離后，除去固體，液體循環使用，處理后的煙氣排放。

一種優選的汞脫除工藝，噴淋塔內采用雙層噴淋裝置，從上至下依次向待處理煙氣噴淋除汞吸收液和脫硫漿液，收集反應后的汞吸收液和脫硫漿液，固液分離后，除去固體，液體循環使用，處理后的煙氣排放。