[發(fā)明專利]一種利用氯化碘協(xié)同臭氧氧化去除煙氣中零價(jià)汞的方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102512923A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瞿贊;晏乃強(qiáng);劉飛;陳萬(wàn)苗;李凱華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/64
• 分類號(hào): B01D53/64;B01D53/78
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的煙氣汞排放控制技術(shù)，尤其是涉及一種利用氯化碘協(xié)同臭氧氧化去除煙氣中零價(jià)汞的方法。?

背景技術(shù)

眾所周知，汞是一種有毒污染物。它不僅對(duì)人體健康產(chǎn)生直接或間接的危害，而且由于其具有生物累積性和不易降解等特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境的危害也非常大。在眾多汞排放源中，燃煤煙氣中汞的排放量占很大比重，中國(guó)的燃煤汞排放占全國(guó)汞排放的40％左右，所以控制燃煤煙氣中的汞排放十分關(guān)鍵。?

燃煤煙氣中的汞主要以三種形態(tài)存在：零價(jià)汞(Hg⁰)，氧化汞(Hg²⁺)和顆粒態(tài)汞(Hg^p)。其中，Hg²⁺和Hg^p可以通過(guò)現(xiàn)有的空氣污染控制設(shè)備，如靜電除塵器，煙氣脫硫設(shè)備等去除。然而，煙氣中的Hg⁰易揮發(fā)，難溶于水，不容易被有效去除。而根據(jù)燃煤性質(zhì)不同，Hg⁰在煙氣總汞中的比例一般在20～70％，因此，Hg⁰的去除是煙氣汞排放控制的難點(diǎn)，找到一條將Hg⁰快速轉(zhuǎn)化為Hg²⁺或Hg^p的有效途徑，充分發(fā)揮現(xiàn)有空氣污染控制設(shè)備的除汞能力非常關(guān)鍵。?

當(dāng)前，大多數(shù)國(guó)家煙氣除汞主要采用活性炭煙氣噴射技術(shù)，其對(duì)Hg⁰的去除效率也不理想，而且過(guò)多的使用活性炭不但會(huì)增加成本，還會(huì)使飛灰中含炭量過(guò)高，以致影響其綜合利用。也有人嘗試采用催化氧化Hg⁰，不過(guò)目前仍難找到長(zhǎng)期高效且具有一定抗二氧化硫影響的催化劑。因此，向燃煤煙氣中噴入氧化劑直接對(duì)Hg⁰進(jìn)行氧化的方法是最簡(jiǎn)單有效的煙氣除汞方法。中國(guó)專利CN200910095344.4號(hào)公開(kāi)了一種利用臭氧同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù)，由于臭氧對(duì)零價(jià)汞有一定的氧化作用，因此也可以利用臭氧去除煙氣中的汞，從而實(shí)現(xiàn)硫氧化物、氮氧化物與汞的同步去除。但是臭氧對(duì)零價(jià)汞的氧化速率較慢，在較短的接觸時(shí)間內(nèi)，不能有效地氧化煙氣中的零價(jià)汞，因此，單純使用臭氧不能達(dá)到理想的零價(jià)汞去除效果，不能滿足工業(yè)脫汞要求。中國(guó)專利CN200810202641.X號(hào)公開(kāi)了一種利用氯化溴復(fù)配液去除煙氣零?價(jià)汞的方法。然而，使用氯化溴作為氧化劑消耗量較大，且其與零價(jià)汞的反應(yīng)速率還有待提高。研究表明，在極少量氯化碘的作用下，臭氧對(duì)零價(jià)汞的氧化速率能得到極大地提高，有效地去除煙氣中的零價(jià)汞。由于氯化碘的使用量很少，且殘留物可以經(jīng)隨后的煙氣污染控制裝置去除，所以不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種速率快、成本低、不會(huì)產(chǎn)生二次污染的利用氯化碘協(xié)同臭氧氧化去除煙氣中零價(jià)汞的方法。?

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種利用氯化碘協(xié)同臭氧氧化去除煙氣中零價(jià)汞的方法，其特征在于，該方法包括以下幾個(gè)步驟：?

第一步，將臭氧和氯化碘注入煙道中，其中注入后煙氣中臭氧的濃度為5～500ppm，氯化碘濃度為0.5-5ppm；?

第二步，臭氧和氯化碘在注入煙氣后迅速與煙氣和飛灰混合，并將煙氣中的零價(jià)汞氧化為二價(jià)汞；?

第三步，反應(yīng)后的煙氣通入除塵裝置中，將氣相和附著在飛灰上的二價(jià)汞和顆粒態(tài)汞去除；?

第四步，將后續(xù)煙氣通入脫硫裝置中，將煙氣中的氣態(tài)二價(jià)汞，殘留的氯化碘一并去除。?

所述的氯化碘的形態(tài)為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)中的一種或其組合。?

所述的臭氧和氯化碘注入煙道中的形式包括：先將臭氧與氯化碘進(jìn)行混合反應(yīng)，然后將混合物注入煙道中；或者將臭氧與氯化碘同時(shí)注入煙道中，使其在煙道中混合反應(yīng)；或者在煙道中原位產(chǎn)生臭氧并注入氯化碘。?

所述的煙道中煙氣溫度為100-250℃時(shí)，將臭氧和氯化碘注入煙氣中。?

所述的煙道位于煙氣除塵裝置的前端或脫硫裝置的前端。?

由于臭氧直接氧化零價(jià)汞的速率較低，不能滿足工業(yè)應(yīng)用要求，通過(guò)加入微量的氯化碘，可以大大加快臭氧對(duì)零價(jià)汞的氧化速率，從而快速有效地去除煙氣中的零價(jià)汞，而且反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣等物質(zhì)對(duì)環(huán)境沒(méi)有二次污染。所述方法將一定量的臭氧和氯化碘以一定形式連續(xù)注入煙氣中，利用氯化碘強(qiáng)化臭氧對(duì)零價(jià)汞的氧化，使其轉(zhuǎn)化為二價(jià)汞，再通過(guò)除塵裝置、脫硫裝置的處理，將氣相和附著在飛灰上的二價(jià)汞和顆粒態(tài)汞去除，并將煙氣中殘留的少量氯化碘一并去除。通過(guò)上述方法，可?以有效地去除煙氣中的零價(jià)汞，而且臭氧氧化后生成的氧氣不會(huì)對(duì)環(huán)境中造成二次污染。?