一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，包括鍋爐、SCR脫硝裝置、除塵裝置、濕法脫硫裝置、煙囪、氯化鎂溶液罐，水泵，空壓機(jī)，霧化噴嘴，所述鍋爐與SCR脫硝裝置連接，SCR脫硝裝置與除塵裝置連接，除塵裝置與濕法脫硫裝置連接，濕法脫硫裝置與煙囪連接，霧化噴嘴設(shè)在SCR脫硝裝置之前的煙道，霧化噴嘴與空壓機(jī)連接，空壓機(jī)與水泵連接，水泵與氯化鎂溶液罐連接。本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作易行，可通過(guò)調(diào)節(jié)噴霧流量實(shí)現(xiàn)汞的經(jīng)濟(jì)高效脫除，充分利用了現(xiàn)有污染物控制設(shè)備對(duì)燃煤煙氣中汞的控制作用，克服了SCR催化劑氧化單質(zhì)汞對(duì)煤中氯含量的依賴，解決了低氯煤煙氣中單質(zhì)汞脫除困難的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]汞具有劇毒性、高揮發(fā)性和生物富集性，能夠?qū)θ梭w造成極大的危害，是除溫室氣體外唯一一種在全球范圍產(chǎn)生影響的化學(xué)物質(zhì)，已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。而燃煤排放的汞被認(rèn)為是大氣中汞污染的主要來(lái)源，因此，燃煤電廠汞排放控制成為當(dāng)前環(huán)保的研究熱點(diǎn)。
[0003]燃煤煙氣中的汞主要有三種形態(tài)，氣態(tài)零價(jià)汞Hg°、氣態(tài)二價(jià)汞Hg2+和顆粒態(tài)汞HgP，其中二價(jià)汞Hg2+極易溶于水且易被飛灰等顆粒物吸附，可以被濕法脫硫設(shè)備和除塵設(shè)備脫除，顆粒態(tài)汞Hgp也易于被除塵器脫除，氣態(tài)零價(jià)汞Hgtl由于極易揮發(fā)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且水溶性差等特點(diǎn)很難被現(xiàn)有污染物控制設(shè)備所捕獲而排入大氣，對(duì)環(huán)境造成危害。我國(guó)燃用的煤種主要是褐煤，單質(zhì)汞是燃煤汞排放的主要形態(tài)，因此，如何經(jīng)濟(jì)高效地將Hg°轉(zhuǎn)化為Hg2+和Hgp成為萊污染控制的焦點(diǎn)問(wèn)題。
[0004]目前汞污染的控制方法主要有吸附劑吸附法和催化氧化法，以活性炭噴射為代表的吸附劑法由于成本較高限制了其在實(shí)際中的使用。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)SCR催化劑對(duì)汞有一定的氧化作用，隨著越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求，越來(lái)越多的燃煤電廠將安裝SCR脫硝設(shè)備，而大部分電廠都裝有對(duì)Hg2+具有明顯脫除作用的濕法脫硫設(shè)備，利用SCR催化劑對(duì)汞的催化氧化作用，結(jié)合濕法脫硫設(shè)備聯(lián)合脫除汞無(wú)須增加新的設(shè)備，成本較低，將是燃煤電廠汞污染控制的主要趨勢(shì)，此技術(shù)的關(guān)鍵在于提高SCR催化劑對(duì)汞的氧化作用。而SCR催化劑對(duì)單質(zhì)汞的氧化效率受煤中氯離子含量限制，煙氣中HCl含量越高，SCR催化劑對(duì)汞的氧化效率越高，我國(guó)大部分的煤屬于低氯煤，影響了 SCR催化劑對(duì)汞的氧化。已有學(xué)者通過(guò)向煙氣中注入HClXl2等來(lái)促進(jìn)單質(zhì)汞的轉(zhuǎn)化，但需要專門的氣體發(fā)生器，成本昂貴，不容易實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，提高SCR催化劑對(duì)單質(zhì)汞的氧化效率，克服SCR催化劑氧化單質(zhì)汞對(duì)煤中氯離子含量的依賴，解決了低氯煤煙氣中單質(zhì)汞脫除困難的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，包括鍋爐、SCR脫硝裝置、除塵裝置、濕法脫硫裝置、煙囪、氯化鎂溶液罐、水泵、空壓機(jī)、霧化噴嘴，所述鍋爐與SCR脫硝裝置連接，SCR脫硝裝置與除塵裝置連接，除塵裝置與濕法脫硫裝置連接，濕法脫硫裝置與煙囪連接，霧化噴嘴設(shè)在SCR脫硝裝置之前的煙道，霧化噴嘴與空壓機(jī)連接，空壓機(jī)與水泵連接，水泵與氯化鎂溶液罐連接。
[0008]上述裝置還包括氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}和給料機(jī)，所述氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}與氯化鎂溶液罐通過(guò)給料機(jī)連接。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果:
[0010]1、充分利用了現(xiàn)有污染物控制設(shè)備對(duì)燃煤煙氣中汞的控制作用，克服了 SCR催化劑氧化單質(zhì)汞對(duì)煤中氯離子含量的依賴，解決了低氯煤煙氣中單質(zhì)汞脫除困難的問(wèn)題。
[0011]2、提高了煙氣中的氯離子含量而沒(méi)有增加鍋爐爐膛中的氯含量，減少了 HCl等對(duì)爐膛受熱面的腐蝕。
[0012]3、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作易行。
[0013]4、可根據(jù)煤種調(diào)節(jié)氯化鎂溶液的噴射量，實(shí)現(xiàn)汞的經(jīng)濟(jì)高效的脫除。
[0014]5、氯化鎂溶液噴霧可促進(jìn)煙氣中細(xì)小顆粒物的團(tuán)聚，對(duì)除塵有一定的幫助。
[0015]6、由于氯化鎂分解率較高，分解溫度較低，可利用煙氣的熱量實(shí)現(xiàn)對(duì)氯化鎂的分解，操作溫度較低，且用量較少，控制煙氣中氯離子含量，有效避免HCl等對(duì)設(shè)備的腐蝕。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置的示意圖；
[0017]其中，1.鍋爐，2.氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}，3.給料機(jī)，4.氯化鎂溶液罐，5.水泵，6.空壓機(jī)，
7.霧化噴嘴，8.SCR脫硝裝置，9.除塵裝置，10.濕法脫硫裝置，11.煙囪。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1，一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，包括鍋爐1、SCR脫硝裝置8、除塵裝置9、濕法脫硫裝置10以及煙囪11，鍋爐I與SCR脫硝裝置8連接，SCR脫硝裝置8與除塵裝置9連接，除塵裝置9與濕法脫硫裝置10連接，濕法脫硫裝置10與煙囪11連接，還包括氯化鎂溶液罐4，水泵5，空壓機(jī)6，霧化噴嘴7，所述霧化噴嘴7設(shè)在SCR脫硝裝置8之前的煙道，霧化噴嘴7與空壓機(jī)6連接，空壓機(jī)6與水泵5連接，水泵5與氯化鎂溶液罐4連接，氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}2與氯化鎂溶液罐4通過(guò)給料機(jī)3連接。
[0021]煤粉經(jīng)燃燒器噴射進(jìn)入鍋爐I中燃燒，燃煤中的汞隨著煤的燃燒絕大部分都進(jìn)入煙氣中，爐膛高溫?zé)煔庵械墓际荋g°，Hg0隨著煙氣進(jìn)入煙道后冷卻，部分Hg°會(huì)轉(zhuǎn)化為Hg2+和Hgp。當(dāng)煙氣進(jìn)入SCR脫硝裝置8前溫度已降到430°C，開啟水泵5，將濃度為30%的氯化鎂溶液通過(guò)霧化噴嘴7噴射到SCR脫硝裝置8之前的煙道中，在高溫?zé)煔獾淖饔孟侣然V溶液迅速蒸發(fā)形成氯化鎂晶體，氯化鎂晶體在高溫?zé)煔獾淖饔孟路纸猱a(chǎn)生HCl氣體，HCl氣體促進(jìn)SCR催化劑對(duì)單質(zhì)汞的氧化。
[0022]在350°C時(shí)氯化鎂的分解率可達(dá)到80%左右，在600°C可達(dá)到99%的分解率，同時(shí)，SCR催化劑還可以促進(jìn)氯化鎂的水解產(chǎn)生更多的HCl，進(jìn)一步促進(jìn)單質(zhì)汞的轉(zhuǎn)化，在HCl及SCR催化劑的作用下大量的單質(zhì)汞被轉(zhuǎn)化為Hg2+和Hgp，Hgp主要被除塵裝置所捕集，Hg2+溶于脫硫漿液中，隨廢水及固體廢棄物出。氯化鎂溶液的噴射量可根據(jù)燃燒的煤種以及氯化鎂的濃度確定，氯化鎂的溶解度較大，且少量的HCl氣體便可達(dá)到較高的汞氧化效率,這樣少量的氯化鎂溶液噴射便可達(dá)到較好的效果。
[0023]實(shí)施例2[0024]如圖1，一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，包括鍋爐1、SCR脫硝裝置8、除塵裝置9、濕法脫硫裝置10、煙囪11、氯化鎂溶液罐4，水泵5，空壓機(jī)6，霧化噴嘴7，鍋爐I與SCR脫硝裝置8連接，SCR脫硝裝置8與除塵裝置9連接，除塵裝置9與濕法脫硫裝置10連接，濕法脫硫裝置10與煙囪11連接，霧化噴嘴7設(shè)在SCR脫硝裝置8之前的煙道，霧化噴嘴7與空壓機(jī)6連接，空壓機(jī)6與水泵5連接，水泵5與氯化鎂溶液罐4連接，氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}2與氯化鎂溶液罐4通過(guò)給料機(jī)3連接。
[0025]煤粉經(jīng)燃燒器噴射進(jìn)入鍋爐I中燃燒，燃煤中的汞隨著煤的燃燒絕大部分都進(jìn)入煙氣中，爐膛高溫?zé)煔庵械墓际荋g°，Hg0隨著煙氣進(jìn)入煙道后冷卻，部分Hg°會(huì)轉(zhuǎn)化為Hg2+和Hgp。當(dāng)煙氣進(jìn)入SCR脫硝裝置8前溫度已降到400°C，開啟水泵5，將濃度為35%的氯化鎂溶液通過(guò)霧化噴嘴7噴射到SCR脫硝裝置8之前的煙道中，在高溫?zé)煔獾淖饔孟侣然V溶液迅速蒸發(fā)形成氯化鎂晶體，氯化鎂晶體在高溫?zé)煔獾淖饔孟路纸猱a(chǎn)生HCl氣體，HCl氣體促進(jìn)SCR催化劑對(duì)單質(zhì)汞的氧化。
[0026]本實(shí)用新型將氯化鎂的水溶液噴射在SCR脫硝裝置前面的煙道中，氯化鎂在135°C時(shí)便開始分解，并釋放出氯化氫(HCl)氣體，利用煙氣的溫度使氯化鎂分解，放出HCl氣體，促進(jìn)SCR催化劑對(duì)單質(zhì)汞的氧化，再利用現(xiàn)有的污染物控制設(shè)備脫除轉(zhuǎn)化后的Hg2+和Hgp0
[0027]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，其特征在于，所述基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置包括鍋爐(I)、SCR脫硝裝置(8)、除塵裝置(9)、濕法脫硫裝置(10)、煙囪(11)，氯化鎂溶液罐(4 )，水泵(5 )，空壓機(jī)(6 )，霧化噴嘴(7 )，所述鍋爐(I)與SCR脫硝裝置(8 )連接，SCR脫硝裝置(8 )與除塵裝置(9 )連接，除塵裝置(9 )與濕法脫硫裝置(IO )連接，濕法脫硫裝置與(10)煙囪(11)連接，霧化噴嘴(7)設(shè)在SCR脫硝裝置(8)之前的煙道，霧化噴嘴(7)與空壓機(jī)(6)連接，空壓機(jī)(6)與水泵(5)連接，水泵(5)與氯化鎂溶液罐(4)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于煙氣調(diào)質(zhì)實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化的裝置，其特征在于，所述裝置還包括氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}(2 )和給料機(jī)(3 )，所述氯化鎂儲(chǔ)存?zhèn)}(2 )與氯化鎂溶液罐(4 )通過(guò)給料機(jī)(3)連接。
【文檔編號(hào)】F23J15/04GK203771437SQ201420181352
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】董勇, 睢輝, 王鵬, 崔琳, 張立強(qiáng), 徐夕仁 申請(qǐng)人:山東大學(xué)