[發明專利]一種含汞廢氣凈化及汞回收處理系統及處理方法

在審

• 申請號: 202110557056.7
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113318595A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 黃磊;李璐
• 申請（專利權）人: 江蘇羥源環能科技有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/96;B01D53/64
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 王勇

本發明公開一種含汞廢氣凈化及汞回收處理系統及處理方法，涉及廢氣凈化領域，是一種高濃度含汞廢氣處理及汞回收技術，其包括電催化再生回收反應器、內部裝有催化填料的噴淋吸收塔及其底部儲液槽；電催化再生回收反應器內部設電極組件，其還通過1#循環泵連接儲液槽，通過2#循環泵連接噴淋吸收塔，并在噴淋吸收塔內設噴淋噴頭。本發明將含汞廢氣進入噴淋吸收塔后，在吸收液和催化填料共同作用下將廢氣中的單質汞氧化為離子汞溶于吸收液中，吸收液經電催化反應器陽極氧化進行再生循環利用，離子汞經電催化反應器陰極還原為汞單質，并在陰極表面富集，當陰極表面附著單質汞達到一定量后，啟動清洗裝置清洗后，過濾分離回收。

技術領域

本發明涉及汞回收、水泥、燃煤、有色金屬冶煉、含汞催化劑等涉汞工業領域廢氣凈化及汞回收的技術領域，具體涉及一種含汞廢氣凈化及汞回收處理系統。

背景技術

汞作為一種高毒性、易揮發、易轉化遷移的唯一常溫下呈液態的重金屬，而廢氣中的汞相對固相和液相環境中具有更強的遷移性，可通過呼吸作用或者食物鏈不斷富集最終導致人員汞中毒。汞作為金、銻、鉛等伴生金屬，同時還可作為催化、熒光燈、溫度計等原料，在其生產過程中均會產生大量含汞廢氣，對其治理技術及方法的研究也全球汞污染治理的重要組成部分。

含汞廢氣凈化方法主要可分為吸收法、吸附法和聯合處理技術，吸附法使用吸附劑主要有改性活性碳、分子篩和鈣基類物質(CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaSO4·2H2O)等，其對離子態汞的吸附效率較高，但對單質汞的吸附效率較為有限，單一吸附法常存在凈化氣體無法穩定達標等問題。溶液吸收法主要采用次氯酸鈉、高錳酸鉀等具有高氧化還原電位的溶液為吸收液，吸收法可有效去除吸附法處理效果較差的單質汞，配合催化劑使用可明顯提升吸收液對廢氣中汞的吸收效果。如美國Argonne國家實驗室采用新型氧化劑NOXSORB(氯酸HClO3和氯酸鈉的混合物NaClO3)，將它噴入到煙氣中，氣態Hg0被100％氧化為Hg2+，進而被濕法脫硫裝置去除。

目前國內外較為成熟的吸收法脫汞技術主要有波立登脫汞技術、碘化鉀脫汞技術和低溫等離子體脫汞技術。波立登脫汞技術是利用酸性氯化汞絡合物為吸收液對煙氣中的Hg0進行氧化吸收，生成甘汞沉淀，然后將一部分甘汞用Cl2氧化后，重新制取吸收液進行循環利用，但由于該技術尾氣汞濃度高、吸收液易產生泡沫等問題國內應用案例極少。碘化鉀除汞技術是利用碘化鉀溶液與汞蒸汽，在SO2的參與下反應生成碘汞絡合物，從而將汞去除。然后隨著循環液中的汞濃度不斷增多，達到一定濃度數值后，排出循環系統，將其送入脫氣塔脫除SO2，然后進入電解槽電解，在陰極析出汞，陽極析出碘。該技術由于處理工藝復雜，進氣汞含量濃度要求高、吸收液成本高等問題，適用性仍較為有限。低溫等離子體技術作為近年來廣受關注的新興技術，主要對自由基源氣體放電處理得到氯自由基(·Cl)，將其注入到煙氣中，通過氯自由基將單質汞氧化為離子汞后進行吸收液脫除，但由于等離子體產生自由基壽命極短，且其氧化性無選擇性極易與廢氣中其他還原性廢氣反應，其處理效果和穩定性相對較差。

調研發現，美國Fi rstEnergy公司和Powerspan公司共同開發了一種聯合脫除SO2，NO和Hg0的電催化氧化(ECO)技術，并在電站機組旁路煙氣處理中實現了90％的脫硝率、98％的脫硫率和90％的脫汞率。國內現有含汞廢氣凈化相關專利主要是對噴淋塔結構優化設計、吸收裝置優化設計、噴淋吸收+吸附組合工藝設計，汞回收相關專利主要圍繞冷凝回收工藝進行設計，尚未發現采用電催化氧化技術對吸收液進行再生和汞資源回收的相關專利。

發明內容

本發明提供一種含汞廢氣凈化及汞回收處理系統，實現含汞廢氣穩定達標，吸收液循環再生和汞資源連續再生的同時大幅縮短工藝，減小投資和運行成本。

具體技術方案如下：

一種含汞廢氣凈化及汞回收處理系統，包括電催化再生回收反應器、噴淋吸收裝置、尾氣凈化裝置；

所述噴淋吸收裝置包括內部裝有催化填料的噴淋吸收塔及其底部儲液槽；