[發明專利]一種利用含硫廢氣高效脫汞裝置及方法

在審

• 申請號: 202110255049.1
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113019094A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 胡斌;蔣守席;戴前進;劉冬冬;尤怡丹
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: B01D53/64
• 分類號: B01D53/64;B01D53/83;B01D53/96;B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 薛茹丹

1.一種利用含硫廢氣高效脫汞裝置，包括載硫/再生反應器(1)；其特征在于，還包括噴射系統(5)、汞回收裝置(4)、吸附劑回收裝置(2)和汞脫附反應器(3)；

所述載硫/再生反應器(1)為碳熱反應器，其內部裝填有吸附劑，載硫/再生反應器(1)的底部設置有連通到其內腔的含硫廢氣入口和載硫吸附劑排料口，其頂端設置有連通到其內腔的含硫廢氣出口和吸附劑乏料進料口；載硫/再生反應器(1)的含硫廢氣入口通過管路與高溫含硫廢氣源連通，其含硫廢氣出口與含硫廢氣凈化裝置的進氣口連接；

所述噴射系統(5)設置在載硫/再生反應器(1)下部的一側，其包括位于上部的儲料倉(6)、位于儲料倉(6)下部的文丘里管(7)和位于文丘里管(7)一側的空氣壓縮機(8)，所述儲料倉(6)下端的出料口通過管路與文丘里管(7)的喉道相連通，儲料倉(6)上端的進料口通過管路與載硫/再生反應器(1)的載硫吸附劑排料口連接，所述空氣壓縮機(8)的出氣端通過管路與文丘里管(7)的入口連接；

所述汞回收裝置(4)設置在載硫/再生反應器(1)上部的一側，其左端上部設置有連通到其內腔的載硫吸附劑進料口、左端下部設置有連通到其內腔的含汞煙氣入口、右端上部設置有連通到其內腔的清潔煙氣出口、底端設置有連通到其內腔的富汞吸附劑排料口；汞回收裝置(4)的載硫吸附劑進料口通過管路與文丘里管(7)的出口連接；汞回收裝置(4)的含汞煙氣入口通過管路與待處理的含汞煙氣連通，其清潔煙氣出口與大氣連通；

所述吸附回收裝置(2)設置在汞回收裝置(4)的下部一側，且位于載硫/再生反應器(1)上部的一側，吸附回收裝置(2)的頂部設置有連通到其內腔的富汞吸附劑進料口和氣態汞出口，其底部設置有連通到其內腔的吸附劑乏料排料口和惰性氣體入口，共內部設置有電加熱裝置；吸附回收裝置(2)的富汞吸附劑進料口通過管路與汞回收裝置(4)的富汞吸附劑排料口連通，其惰性氣體入口通過管路與隨性氣體供應源連通，其氣態汞出口通過管路與汞脫附反應器(3)的進氣口連通，其吸附劑乏料排料口通過管路與載硫/再生反應器(1)的吸附劑乏料進料口連通。

2.根據權利要求1所述的一種利用含硫廢氣高效脫汞裝置，其特征在于，所述吸附劑為炭基吸附劑。

3.根據權利要求1或2所述的一種利用含硫廢氣高效脫汞裝置，其特征在于，所述汞回收裝置(4)的內襯采用聚四氟乙烯材料制成。

4.一種利用含硫廢氣高效脫汞方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：控制載硫/再生反應器(1)內部的反應溫度在600℃-700℃，向載硫/再生反應器(1)的含硫廢氣入口通入含有SO₂和H₂S高溫含硫廢氣，利用炭基吸附劑表面的吸附作用和碳元素的強還原性，進行碳熱還原反應，將含硫組分以單質硫形式富集于吸附劑表面形成載硫吸附劑，通過載硫吸附劑排料口將載硫吸附劑排入儲料倉(6)中；

步驟二：啟動空氣壓縮機(8)，利用文丘里管(7)將儲料倉(6)中的載硫吸附劑噴射到汞回收裝置(4)中，同時，向含汞煙氣入口中供入待處理的含汞煙氣，利用改性后的富硫炭基吸附劑作為煙氣脫汞的高效吸附劑，將含汞煙氣中的氣相汞以HgS的形式結合在活性炭表面形成富汞吸附劑，并通過富汞吸附劑排料口將富汞吸附劑排入吸附回收裝置(2)的富汞吸附劑進料口中；

步驟三：控制吸附回收裝置(2)內部的反應溫度在250-400℃，對富汞吸附劑中的汞進行脫附，將炭基吸附劑表面的HgS重新以氣態Hg0的形式完全釋放，同時，通過惰性氣體入口通入惰性氣體作為載體，將分離出的氣態Hg0輸送到汞脫附反應器(3)內部的冷凝室，進行富集回收，將汞脫附后的炭基吸附劑乏料通過吸附劑乏料排料口排入載硫/再生反應器(1)的吸附劑乏料進料口中；

步驟四：在載硫/再生反應器(1)中利用含有SO₂和H₂S的高溫含硫廢氣與吸附劑乏料進行反應實現載硫再生，再次使含硫組分以單質硫形式富集于吸附劑表面形成載硫吸附劑，再生后的載硫吸附劑再次通過噴射系統(5)噴射到汞回收裝置(4)，實現燃煤煙氣汞脫除回收及吸附劑再生脫汞的循環過程。