[發明專利]利用脫硫廢水脫除燃煤煙氣中元素態汞的裝置和方法

在審

• 申請號: 201711398764.0
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107930359A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 馬宵穎;馬雙忱
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01D53/64
• 分類號: B01D53/64;B01D53/79;B01D53/75;B01D53/56;B01D53/48;C01F11/46
• 代理公司: 北京思源智匯知識產權代理有限公司11657
• 代理人: 王曉多

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，涉及一種脫除燃煤煙氣中元素態汞的裝置和方法，具體涉及一種利用脫硫廢水脫除燃煤煙氣中元素汞的裝置和方法。

背景技術

隨著工業化水平的不斷提高，各種工業污染事件頻發，引起了人們的廣泛關注，尤其是工業排放的痕量重金屬元素。汞，被列為痕量重金屬污染物中最具毒害的污染物。資料顯示，人類活動是大氣中汞排放主要來源，而人為汞排放源中85％來自煤的燃燒。

目前燃煤煙氣脫汞的主要方法分為兩個方面，即吸附噴射技術法和以現有的空氣污染控制裝置為基礎協同脫汞技術。吸附噴射技術法效率高，但燃煤電站需要處理的煙氣量大，因此需消耗大量活性碳吸附劑，且吸附劑后續處理難，若處理不當易造成二次污染；利用現有污染控制裝置協同脫汞的方法具有相對大的優勢。燃煤過程中形成的氧化態汞(Hg²⁺)和顆粒態的汞(Hg_p)可分別通過濕法脫硫裝置(WFGD)和粉塵處理設備(如ESP)得到脫除。而形成的元素態汞(Hg⁰)，穩定性極強，不溶于水，常以氣態方式存在，排放后可長期停留在大氣中，極易通過生物地球化學循環擴散引起全球性的汞污染。因此，如何控制火電廠污染物中Hg⁰的排放，成為了有效控制汞污染的關鍵。

脫硫廢水主要是燃煤電廠石灰石/石膏法煙氣濕法脫硫過程中，為了維持脫硫裝置漿液循環系統物質的平衡，從系統中排放一定量的廢水。脫硫廢水的pH為4.5-6.5，其中含有大量Cl^-、F^-、懸浮物等，這種高含鹽量的外排脫硫廢水對水體的直接危害極為嚴重，必須經過處理后達標排放。常規采用三聯箱技術處理脫硫廢水，系統配置復雜，廢水處理成本高。專利201310424364.8，一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法及系統中，公開了一種通過脫硫廢水除汞的方法，但是其需要在使用的脫硫廢水加入脫汞催化劑和鹵素，這樣不僅增加了脫汞成本，而且帶來二次污染，增加后續廢水處理費用，并且其除汞效率相對較低。此外，目前的相關的利用脫硫廢水脫汞的方法進行脫汞，不能有效降低飛灰的比電阻，靜電除塵器的效率低。

發明內容

因此，本發明的目的是針對目前存在的問題，提供一種利用脫硫廢水脫除燃煤煙氣中元素汞的裝置和方法，不用添加額外的脫汞催化劑和鹵素，單純使用脫硫廢水脫汞，避免了二次污染，降低成本，并且高效率地脫除煙氣中的元素汞。

本發明提供方的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種利用脫硫廢水脫除燃煤煙氣中元素汞的裝置，包括脫硝裝置和除塵裝置，還包括空氣預熱器和石灰石石膏脫硫裝置，所述脫硝裝置、空氣預熱器、除塵裝置和石灰石石膏脫硫裝置通過管道依次連接，所述石灰石石膏脫硫裝置通過脫硫水泵與所述脫硝裝置連接，所述脫硝裝置與所述空氣預熱器之間還設有霧化煙道，所述霧化煙道的一端與所述脫硫水泵相連通，所述霧化煙道的另一端與所述空氣預熱器相連通。

優選地，所述霧化裝置上還連接有氣源，所述氣源通過空氣泵泵入霧化裝置，通過空氣泵將空氣泵入霧化煙道噴嘴，在高速氣流下，將脫硫廢水霧化為細小的液滴，增加了與煙氣中元素汞的接觸面，進一步提高脫汞效率。優選地，所述石灰石石膏脫硫裝置與所述脫硫水泵之間還設有脫硫廢水箱，所述脫硫廢水箱中放置有機硫，通過有機硫捕獲脫硫漿液中的Hg²⁺，形成沉淀物從脫硫廢水中分離出來，從而提高除汞效果。

優選地，所述脫硫廢水箱與所述石灰石石膏脫硫裝置之間還設有石膏旋流站組件，所述石膏旋流站組件的一端還連接有石膏漿液箱，且所述石膏漿液箱中的上清回流至所述石膏旋流站組件中，通過該裝置一方面減少了脫硫廢水中的懸浮物，避免霧化噴嘴磨損腐蝕，另一方面有利于脫硫石膏的綜合利用。

優選地，所述石膏漿液箱的一側還與真空皮帶脫水機連接，另一側連接至所述石膏旋流站組件的另一端，將其上清回流至所述石膏旋流站組件中。

優選地，所述石膏旋流站組件包括一個或多個石膏旋流站。

優選地，當所述石膏旋流站組件包括多個石膏旋流站時，所述多個石膏旋流站依次連接，所述多個石膏旋流站中的第一個石膏旋流站與所述石灰石石膏脫硫裝置連接，所述多個石膏旋流站中的最后一個石膏旋流站與所述石膏漿液箱相連，所述第一個石膏旋流站中的脫硫漿液回流至最后一個石膏旋流站中，所述石膏漿液箱中的上清回流至最后一個石膏旋流站中。通過多個石膏旋流站的方式，能夠進一步降低脫硫石膏的含水率，有利于脫硫石膏的綜合應用