[發明專利]利用磁性介質強化脫硫塔中重金屬捕集的方法及其應用

有效

• 申請號: 202011052284.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112107980B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 羅光前;鄒仁杰;方燦;張浩宇;吉慶鈺;胡紅云;李顯;姚洪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01D53/64
• 分類號: B01D53/64;B01D53/83;B01D53/00;B01D50/00;B01D7/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 石夢雅;李智

本發明屬于污染物脫除領域，并具體公開了利用磁性介質強化脫硫塔中重金屬捕集的方法及其應用。該方法具體為在脫硫塔的入口處向煙氣中加入磁性介質，促進煙氣中的重金屬以異相凝結或化學吸附的方式富集到磁性介質上；隨后含有磁性介質的煙氣依次通過噴淋層和磁性吸附層并從脫硫塔的出口處排出，以利用噴淋液滴和磁性吸附層的雙重作用對富集有重金屬的磁性介質進行攔截捕集，從而實現煙氣中重金屬污染物的強化捕集。本發明能夠實現煙氣中重金屬污染物的強化捕集，避免由于粉末逃逸造成的二次污染，整體脫除效率高、安全性強并且無環境風險，具有工藝流程簡單、運行成本低廉的優勢，同時不會對脫硫系統的工作狀態產生負面影響。

技術領域

本發明屬于污染物脫除領域，更具體地，涉及利用磁性介質強化脫硫塔中重金屬捕集的方法及其應用。

背景技術

我國是世界上最大的能源生產國和消費國，已形成了煤炭、石油、天然氣、新能源、可再生能源全面發展的能源供給體系，其中，燃煤火力發電在我國能源體系中占有難以替代的主導地位。但是，燃煤發電會帶來大量的煙氣排放，其中含有部分有毒污染物如NO_x、SO₂、顆粒物和重金屬，對生態環境損害嚴重。隨著科學技術的發展，NO_x、SO₂、顆粒物等相關污染物控制設備已裝備于我國大部分燃煤機組，脫除效果達到了世界領先水平。對于燃煤重金屬污染物，盡管含量相對較低，但其毒性巨大，具有較強的可遷移性和生物富集性，對人體健康和生態環境都均有較大威脅，必須對重金屬排放進行嚴格控制。

燃煤煙氣中重金屬組分極其復雜，其中砷、硒兩種重金屬由于其揮發性強，較多以氣態形式存在于煙氣中，極易從各污染物控制設備中逃逸最終排入大氣環境，是燃煤重金屬控制的重點。煤粉在高溫燃燒條件下(1300-1600℃)，煤中砷、硒首先以氣態形式釋放到煙氣中，隨著煙氣流動和降溫，部分的氣態砷、硒以物理冷凝、或與飛灰表面的鐵/鈣位點結合，附著于飛灰上，形成顆粒態重金屬。其中，顆粒態重金屬可以隨飛灰在除塵器中的捕集而被協同脫除，氣態重金屬易溶于水，理論上可以被脫硫液滴吸收，但由于其濃度極低，脫硫塔對氣態重金屬的脫除效果十分有限，脫除率約為12-85％。脫硫塔作為燃煤煙氣凈化流程的最后一道關卡，必須強化其對煙氣中重金屬的脫除效果，阻止重金屬污染物排入大氣。