一種利用回收單質(zhì)硫后的廢脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法
【專利摘要】一種利用回收單質(zhì)硫后的廢脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法，本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好的將熱處理后的廢氧化鐵系脫硫劑用作燃煤煙氣脫汞劑的處理方法和應(yīng)用方向。所述方法包括在加熱條件下利用載氣回收廢脫硫劑（以廢脫硫劑總量計(jì)，所述廢氧化鐵系脫硫劑中總硫含量為17wt%-21%，單質(zhì)硫含量為6-7wt%）中豐富的單質(zhì)硫，脫硫劑毛孔被單質(zhì)硫堵塞的情況得到了改善。熱處理后的廢脫硫劑中的單質(zhì)硫含量為1-2wt%，熱處理后的廢氧化鐵系脫硫劑對零價(jià)汞具有極好的活性，并最終把所吸附的汞轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫化汞。本發(fā)明解決了廢脫硫劑的資源利用問題，不僅從中獲得了硫產(chǎn)品，更找到一種高效廉價(jià)的廢氣脫汞劑，降低了環(huán)保處理成本費(fèi)用。
【專利說明】一種利用回收單質(zhì)硫后的廢脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好的將熱處理后的廢脫硫劑用作燃煤煙氣脫汞劑的處理方法和應(yīng)用方向，具體涉及一種利用回收單質(zhì)硫后的廢脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]汞是一種在生物體內(nèi)和食物鏈中具有永久累積性的有毒物質(zhì)，汞的毒性具有積累性往往需幾年或十幾年才有表現(xiàn)對人群的健康脅很大。同時(shí)汞具有的劇毒性以及在大氣中停留時(shí)間長，其對環(huán)境的危害不容忽視。
[0003]汞主要通過自然和人為因素的排放而進(jìn)入環(huán)境。自然排放主要指火山爆發(fā)等。人為排放量占總排放量較大的比例，約3 / 4，其中燃煤釋放的汞比重較大，約占I / 3。全世界僅燃燒電廠每年排放的汞就可達(dá)1470t，其中亞洲燃煤電廠每年排放汞量為860t，北美為105t。我國是全球范圍大氣汞污染最為嚴(yán)重的區(qū)域之一，我國煤炭占能源結(jié)構(gòu)比例大，根據(jù)預(yù)測到2015年煤炭還要占62.6%，即使到了 2050年煤炭仍占50%以上?？梢娫诮窈笙喈?dāng)長的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，我國以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將難以改變，因此煤轉(zhuǎn)化過程中汞污染更加突出?？梢灶A(yù)見，防止煤轉(zhuǎn)化過程中汞污染是當(dāng)今以及以后一段時(shí)間最重要的環(huán)保課題之一。
[0004]燃煤電廠汞排放已受到越來越多的關(guān)注，各種脫汞方案也相繼出現(xiàn)，但目前認(rèn)為最有發(fā)展前景的燃煤煙氣汞排放控制技術(shù)有三種:吸附劑噴射、洗滌和選煤技術(shù)。吸附劑噴射法主要是利用吸附劑吸附煙氣中的Hg°和Hg2+，使它們富集于吸附劑中成為顆粒汞，顆粒汞經(jīng)除塵設(shè)備捕獲，達(dá)到煙氣脫汞的目的。目前最接近于應(yīng)用的煙氣脫汞技術(shù)是煙氣中噴入粉末狀活性炭脫汞法，但是該技術(shù)運(yùn)行成本很高。濕法洗滌技術(shù)雖然可以利用濕法脫硫裝置能夠達(dá)到對Hg2+的控制，但是對于不溶于水的Hg°的脫除效率低。選煤技術(shù)能夠達(dá)到的汞脫除效率跟煤種關(guān)系較大，新的選煤技術(shù)正在不斷發(fā)展中，但殘留于煤中的汞仍需要用其他方法去除，而且選煤除汞成本高，需要與其他控制技術(shù)聯(lián)合使用才能達(dá)到滿意的脫汞效果。利用現(xiàn)有污染物控制設(shè)備結(jié)合吸附劑噴射方法控制燃煤電廠鍋爐的排放是一種經(jīng)濟(jì)可行的方法，其重點(diǎn)在于能否找到廉價(jià)適合的原料制備汞吸附劑。
[0005]脫硫劑廣泛用于石油、化工、冶金、電力等工業(yè)，隨著改革開放以來工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，有關(guān)行業(yè)如以生產(chǎn)煤氣、天然氣及合成材料氣等工業(yè)對脫硫劑的需求量日益增力口。其中氧化鐵法脫硫是一種經(jīng)典而有效的方法之一，它具有工藝簡單、安全可靠、操作簡單、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。隨著氧化鐵脫硫劑用量的增大，這種含有大量有毒物質(zhì)的固體廢物的數(shù)量也越來越大，形成了一個(gè)越來越難以處置的新污染源，所以，合理地處理這些廢脫硫劑已經(jīng)是當(dāng)務(wù)之急。氧化鐵系脫硫劑在脫硫和再生的過程中，吸附到脫硫劑上的硫化氫大部分會(huì)轉(zhuǎn)化為硫磺，也有一部分會(huì)轉(zhuǎn)化為金屬硫化物。再生后的脫硫劑，單質(zhì)硫聚積在脫硫劑表面及毛孔中，當(dāng)脫硫劑反復(fù)再生，不斷地還原出新的單質(zhì)硫與其中時(shí)，脫硫劑中的活性成分就會(huì)逐漸被單質(zhì)硫所覆蓋包圍，毛孔被單質(zhì)硫堵塞，最終導(dǎo)致脫硫劑失去活性。此時(shí)，便要將這部分脫硫劑廢棄，這不僅浪費(fèi)了大量的資源，處理費(fèi)用也很高。然而，若能回收這些廢棄的脫硫劑中豐富的硫磺，并利用脫硫劑作為原料制備脫汞吸附劑，既節(jié)約了寶貴的硫資源，又能有效地利用廢脫硫劑，達(dá)到以廢治廢的作用。經(jīng)查新，目前有關(guān)對廢脫硫劑回收硫磺后制備脫汞劑的方法尚未見報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明廢氧化鐵系脫硫劑回收硫的目的既在于回收寶貴的硫磺資源，更在于極大地緩解脫硫劑表面及孔隙被硫磺堵塞的狀況，使脫硫劑的比表面積增大，增強(qiáng)了單質(zhì)硫與汞的反應(yīng)活性，從而得到一種制備脫汞劑的良好原料。解決了現(xiàn)有汞污染控制過程中需要大量價(jià)格較高的脫汞劑，以及廢氧化鐵系脫硫劑難以處理應(yīng)用等問題，還能顯著提高對含汞煙氣中零價(jià)汞的吸附效果。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，在加熱條件下利用載氣回收廢氧化鐵系脫硫劑中豐富的單質(zhì)硫，熱處理后的廢氧化鐵系脫硫劑對含汞煙氣中的零價(jià)汞的吸附能力顯著提高，并最終把所吸附的汞轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫化汞。
[0008]本發(fā)明提供一種利用廢氧化鐵系脫硫劑制備煙氣脫汞劑的方法，所述廢氧化鐵系脫硫劑為常規(guī)負(fù)載型氧化鐵系脫硫劑經(jīng)脫硫反應(yīng)后的廢棄脫硫劑，(其中以廢氧化鐵系脫硫劑總量計(jì)，所述廢氧化鐵系脫硫劑中總硫含量為17-21wt %，單質(zhì)硫含量為6-7wt%)，其特征在于包括如下步驟:
a)將所述廢氧化鐵系脫硫劑粉碎；
b)在通載氣情況下對廢氧化鐵系脫硫劑進(jìn)行熱處理，經(jīng)熱處理后，所述廢脫硫劑中的單質(zhì)硫轉(zhuǎn)變成蒸汽硫隨載氣進(jìn)入冷卻裝置，冷卻后得到回收的單質(zhì)硫，所述廢氧化鐵系脫硫劑經(jīng)熱處理后僅含有l(wèi)_2wt%的單質(zhì)硫；
c)將所述經(jīng)熱處理后僅含有l(wèi)_2wt%單質(zhì)硫的廢氧化鐵系脫硫劑用作煙氣脫汞劑。
[0009]本發(fā)明還要求保護(hù)按照上述方法制備的煙氣脫汞劑。
[0010]另外，本發(fā)明還要求保護(hù)一種利用廢氧化鐵系脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法，，所述廢氧化鐵系脫硫劑為常規(guī)負(fù)載型氧化鐵系脫硫劑經(jīng)脫硫反應(yīng)后的廢棄脫硫劑(其中以廢氧化鐵系脫硫劑總量計(jì)，所述廢氧化鐵系脫硫劑中總硫含量為17-21wt%，單質(zhì)硫含量為6-7wt%)，其特征在于包括如下步驟:
a)將所述廢氧化鐵系脫硫劑粉碎；
b)在通載氣情況下對廢氧化鐵系脫硫劑進(jìn)行熱處理，經(jīng)熱處理后，所述廢氧化鐵系脫硫劑中的單質(zhì)硫轉(zhuǎn)變成蒸汽硫隨載氣進(jìn)入冷卻裝置，冷卻后得到回收的單質(zhì)硫，所述廢脫硫劑經(jīng)熱處理后僅含有l(wèi)_2wt%左右的單質(zhì)硫；
c)將上述熱處理后的僅含有l(wèi)_2wt%左右的單質(zhì)硫的廢氧化鐵系脫硫劑用作煙氣脫汞齊U，所述煙氣脫汞劑以填充式或直接噴入煙氣的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)，將煙氣中的汞轉(zhuǎn)化為硫化汞，從而達(dá)到煙氣脫汞的目的。
[0011]其中所述步驟b)的具體操作為:在270-450°C的溫度范圍下，將載氣通入裝有廢氧化鐵系脫硫劑的石英管中進(jìn)行熱處理，時(shí)間控制在Ι-lOmin，并在石英管的尾部安裝冷卻裝置回收載氣攜帶的單質(zhì)硫，單質(zhì)硫的回收率達(dá)70-80%左右，所述廢氧化鐵系脫硫劑經(jīng)熱處理后僅含有1-2%的單質(zhì)硫。
[0012]所述常規(guī)負(fù)載型氧化鐵系脫硫劑的載體優(yōu)選選自活性炭、分子篩、二氧化硅、氧化鋁及蒙脫土中一種或多種。
[0013]所述的載氣為N2、C02、Ar、He中的一種或多種，所述載氣純度為99.7%以上。
[0014]所述廢氧化鐵系脫硫劑粉碎前還包括使用電熱鼓風(fēng)干燥箱對所述廢脫硫劑進(jìn)行干燥處理的步驟，干燥處理的條件為120°C，2-6h，空氣氣氛。
[0015]所述煙氣脫汞劑以填充式的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)，脫汞劑填充層的厚度為1-1OOmm ;或者所述煙氣脫汞劑以直接噴入的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)，噴入含汞煙氣中的脫汞劑與煙氣體積之比為100-2000mg/m3。
[0016]所述煙氣脫汞劑以填充式或直接噴入煙氣的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80-240°C。
[0017]由于煙氣中的總汞濃度為40 μ g/m3左右，屬于痕量污染物，現(xiàn)有脫汞劑對痕量汞污染物的脫除效果非常不理想。而在本發(fā)明所述利用回收單質(zhì)硫后的廢脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法中，經(jīng)熱處理后僅含有1-2%左右硫磺的廢脫硫劑中，殘余的單質(zhì)硫高度分散在載體上，其孔結(jié)構(gòu)及比表面積發(fā)達(dá)，以該經(jīng)熱處理后僅含有1-2%左右硫磺的廢脫硫劑用作煙氣脫汞劑，其中殘余的少量單質(zhì)硫可與汞發(fā)生反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硫化汞，能夠高效地脫除零價(jià)汞。因此本申請所述利用回收單質(zhì)硫后的廢脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法不僅可以合理解決煙氣中汞的脫除問題，將煙氣排放出口汞濃度控制在5μ g/Nm3以下，還可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的硫磺產(chǎn)品，純度可以達(dá)到93、5%，硫磺回收率可達(dá)7(Γ80%左右。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)是:1、廢脫硫劑經(jīng)過這種熱處理后，對包括零價(jià)汞在內(nèi)的煙氣汞的吸附能力顯著增加，使含汞煙氣處理過程中吸附劑的用量顯著減少；2、所采用的廢脫硫劑中含有大量的單質(zhì)硫，通過熱處理回收70%以上的硫磺，節(jié)約了寶貴的硫資源，變廢為寶；3、使用廢脫硫劑作為脫汞劑的原料，既解決了廢脫硫劑的處理問題，達(dá)到以廢治廢的效果。更很大程度上降低了煙氣脫汞的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為廢氧化鐵系脫硫劑在程序升溫至900°C的熱重分析結(jié)果圖。熱重分析條件:氣氛為N2，氣體流量為100ml/min，樣品量為20mg，升溫速率為20°C /min。
圖2為實(shí)施例1制備的脫汞劑在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行脫除煙氣中的Hg的活性評價(jià)結(jié)果。溫度120°C，時(shí)間500min。
[0020]圖3為實(shí)施例2制備的脫汞劑在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行脫除煙氣中的Hg的活性評價(jià)結(jié)果。溫度240°C，時(shí)間500min。
[0021]圖4為實(shí)施例5中脫汞劑在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行脫除煙氣中的Hg的活性評價(jià)結(jié)果。溫度160°C，時(shí)間30h。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]首先根據(jù)單質(zhì)硫在廢脫硫劑中轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝虻臏囟龋瑢U脫硫劑的熱處理的溫度進(jìn)行優(yōu)化選擇。為探明單質(zhì)硫在廢脫硫劑中合適的氣化溫度，取樣品做熱重分析(DTG)，熱重分析條件為氣氛=N2，氣體流量為100ml/min，樣品量為20mg，升溫速率為20°C /min。從DTG曲線可以看出，在250-320°C階段存在一個(gè)明顯的失重峰，且最大失重速率峰溫接近290°C，這個(gè)失重峰是由于單質(zhì)硫受熱汽化伴隨失重。在400-680°C階段存在另一個(gè)明顯失重峰，且最大失重速率峰溫接近600°C，這個(gè)失重峰是由于金屬硫化物例如硫化鐵等分解伴隨失重。根據(jù)熱重分析的結(jié)果，進(jìn)行了一系列不同溫度不同時(shí)間的熱處理實(shí)驗(yàn)，并將熱處理后的廢脫硫劑進(jìn)行脫汞活性評價(jià)，最終優(yōu)化出了最佳的廢脫硫劑熱處理的溫度與時(shí)間。當(dāng)熱處理溫度為270-400°C，時(shí)間為1-1Omin時(shí)，熱處理后的廢氧化鐵系脫硫劑中單質(zhì)硫含量為l-2wt%。此時(shí)的廢氧化鐵系脫硫劑顯示了極好的煙氣脫汞能力，將其以填充式或直接噴入煙氣的的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸，直接用于含汞煙氣的脫除。
[0024]實(shí)施例1
利用某化工廠更換出來的廢氧化鐵系脫硫劑進(jìn)行測試。碳硫分析儀經(jīng)測定該廢氧化鐵系脫硫劑中總硫含量約為21wt%，其中單質(zhì)硫含量約為7wt%。將所述廢氧化鐵系脫硫劑放置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥4h，溫度設(shè)定為120°C。然后取出干燥后的廢脫硫劑粉碎至40^60目，然后稱取2g，將其置入直徑8.6mm、長度為642mm的石英管中央，并用石英棉堵塞脫硫劑兩端，使其固定。石英管放置在管式爐中進(jìn)行加熱，溫度為290°C。石英管入口通入N2，氣體流量控制在300ml/min，出口連接一套氣體冷卻裝置回收蒸汽硫。整個(gè)廢脫硫劑熱處理過程時(shí)間控制在8min左右。熱處理結(jié)束后，取出廢脫硫劑，測定其單質(zhì)硫含量為
1.3wt%。
[0025]接下來利用上述熱處理后單質(zhì)硫含量為1.3wt%的廢脫硫劑用作煙氣脫汞劑，所述煙氣脫汞劑以填充式在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行脫除煙氣中的Hg的活性評價(jià)，本裝置主要包括4個(gè)部分:氣源、汞發(fā)生器、LUMEX/RA-915+測汞儀和尾氣處理。實(shí)驗(yàn)條件:模擬含汞煙氣組成為 40 μ g/m3Hg、12v/v%C02、6v/v%02、1500ppmS02、500ppmN0、1ppmHCl 和 1ν/ν%Η20,余量為平衡氣N2 ;煙氣氣體流量lL/min ;床層溫度120°C ;煙氣脫汞劑量0.5g ;反應(yīng)時(shí)間500mino
[0026]煙氣脫汞劑脫汞活性結(jié)果如圖2所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)熱處理后的脫硫劑對零價(jià)汞的吸附效果顯著，初始脫汞率達(dá)到94.5%，在500分鐘內(nèi)，，脫汞率一直保持在92%以上，且脫汞活性下降速率比較緩慢。
[0027]實(shí)施例2
利用另一廢氧化鐵系脫硫劑進(jìn)行測試。測定表明該廢脫硫劑中總硫含量約為17wt%，其中硫磺含量約為6wt%。將上述廢氧化鐵系脫硫劑放置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥3h，溫度設(shè)定為120°C。然后取出干燥后的廢脫硫劑粉碎至4(Γ60目，然后稱取2g，將其置入直徑8.6_、長度為642_的石英管中央，并用石英棉堵塞脫硫劑兩端，使其固定。石英管放置在管式氣氛爐中進(jìn)行加熱，溫度為380°C。石英管入口通入CO2，氣體流量控制在300ml/min，出口連接一套氣體冷卻裝置回收蒸汽硫。整個(gè)廢脫硫劑熱處理過程時(shí)間控制在1.5min左右。熱處理結(jié)束后，取出廢脫硫劑，測定其單質(zhì)硫含量約為lwt%。
[0028]接下來利用上述熱處理后單質(zhì)硫含量約為lwt%的廢脫硫劑用作煙氣脫汞劑，所述煙氣脫汞劑以填充式在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行脫除煙氣中的Hg的活性評價(jià)，本裝置主要包括4個(gè)部分:氣源、汞發(fā)生器、LUMEX/RA-915+測汞儀和尾氣處理。實(shí)驗(yàn)條件:模擬含汞煙氣組成為 40 μ g/m3Hg、12v/v%C02、6v/v%02、1500ppmS02、500ppmN0、1ppmHCl 和 1ν/ν%Η20，余量為平衡氣N2 ;煙氣氣體流量lL/min ;床層溫度240°C ;煙氣脫汞劑量0.5g ;反應(yīng)時(shí)間500mino
[0029]煙氣脫汞劑脫汞活性結(jié)果如圖3所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)床層溫度提高到240°C后，初始脫汞率高達(dá)97.5%，但脫汞率下降速率較實(shí)施例1更快，在450分鐘之后脫汞率下降到90%以下。
[0030]實(shí)施例3
利用實(shí)施例1中熱處理后硫含量為1.3wt%的廢脫硫劑用作煙氣脫汞劑進(jìn)行直接噴入式的脫汞活性評價(jià)。實(shí)驗(yàn)在一模擬煙氣管道中進(jìn)行，將以內(nèi)徑為20_、長度為600_的石英管垂直放置，并利用電加熱，使其溫度保持在80°C。通入模擬含汞煙氣，模擬含汞煙氣組成為 40 μ g/m3Hg、12v/v%C02、6v/v%02、1500ppmS02、500ppmN0、1ppmHCl 和 1ν/ν%Η20,余量為平衡氣N2 ;保持含汞煙氣氣流自上而下流過石英管，含汞煙氣氣流的平均流量為6m3/h，在石英管的氣體出口處安裝有小型旋風(fēng)除塵器。將實(shí)施例1中熱處理后含硫量為1.3wt%的廢脫硫劑以1.5g/h的進(jìn)料速率從石英管的上部噴入管內(nèi)，使之迅速與氣流混合，從石英管下部隨氣流流出的廢脫硫劑被除塵器去除。
[0031]對上述情況下石英管出口氣流中汞濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，結(jié)果表明，熱處理后含硫量為1.3wt%的的廢脫硫劑采用直接噴入式進(jìn)行煙氣脫汞具有很高的吸附效率，平均保持在90%以上。雖然與填充式脫汞相比，脫汞劑的用量將增加，然而卻避免了頻繁更換煙氣脫汞劑的操作費(fèi)用，和固定吸附床的裝置費(fèi)用，是一種可行的工業(yè)化煙氣脫汞路徑。
[0032]實(shí)施例4
利用實(shí)施例2中熱處理后硫磺含量為lwt%的廢脫硫劑用作煙氣脫汞劑進(jìn)行直接噴入式的脫汞活性評價(jià)。實(shí)驗(yàn)在一模擬煙氣管道中進(jìn)行，將以內(nèi)徑為20_、長度為600_的石英管垂直放置，并利用電加熱，使其溫度保持在160°C。通入模擬含汞煙氣，模擬含汞煙氣組成為 40 μ g/m3Hg、12v/v%C02、6v/v%02、1500ppmS02、500ppmN0、1ppmHCl 和 1ν/ν%Η20,余量為平衡氣N2 ;保持含汞煙氣氣流自上而下流過石英管，含汞煙氣氣流的平均流量為10m3/h，在石英管的氣體出口處安裝有小型旋風(fēng)除塵器。將實(shí)施例2中熱處理后的廢脫硫劑以1.5g/h的進(jìn)料速率從石英管的上部噴入管內(nèi)，使之迅速與氣流混合，從石英管下部隨氣流流出的廢脫硫劑被除塵器去除。
[0033]對上述情況下石英管出口氣流中汞濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，結(jié)果表明，熱處理后含硫量為lwt%的的廢脫硫劑采用直接噴入式進(jìn)行煙氣脫汞具有很高的吸附效率，平均保持在88%以上。
[0034]實(shí)施例5
為考察熱處理后的廢脫硫劑用作煙氣脫汞劑長時(shí)間的脫汞活性，取Ig實(shí)施例1中熱處理后硫含量為1.3wt%的廢脫硫劑依照實(shí)施例1所述的評價(jià)方法進(jìn)行長達(dá)30h的活性評價(jià)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件:模擬含萊煙氣組成為40 μ g/m3Hg> 12v/v%C02>6 v/v%02> 1500ppmS02>500ppmN0、1ppmHCl和lv/v%H20，余量為平衡氣N2 ;含汞煙氣氣體流量lL/min ;床層溫度1600C ;反應(yīng)時(shí)間30h。
[0035]所述煙氣脫汞劑的脫汞活性結(jié)果如圖4所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吸附劑床層溫度由120°C提高到160°C，使脫汞劑脫汞活性得到了小幅的提高，在開始吸附后的前600分鐘內(nèi)，脫汞率一直保持在90%以上，在30h之后吸附劑的脫汞效率才下降到50%以下。
[0036]上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了經(jīng)熱處理后硫含量為1.3wt%左右的脫硫劑不僅對零價(jià)汞的吸附效果顯著增強(qiáng)，并且可以保持很長時(shí)間的脫汞活性。這樣極大降低了頻繁更換脫汞吸附劑的操作費(fèi)用。
【權(quán)利要求】
1.一種利用廢氧化鐵系脫硫劑制備煙氣脫汞劑的方法，所述廢氧化鐵系脫硫劑為常規(guī)負(fù)載型氧化鐵系脫硫劑經(jīng)脫硫反應(yīng)后的廢棄脫硫劑(其中以廢氧化鐵系脫硫劑總量計(jì)，所述廢氧化鐵系脫硫劑中總硫含量為17-21wt%，單質(zhì)硫含量為6-7wt%)，其特征在于包括如下步驟: 將所述廢氧化鐵系脫硫劑粉碎； 在通載氣情況下對廢氧化鐵系脫硫劑進(jìn)行熱處理，經(jīng)熱處理后，所述廢脫硫劑中的單質(zhì)硫轉(zhuǎn)變成蒸汽硫隨載氣進(jìn)入冷卻裝置，冷卻后得到回收的單質(zhì)硫，所述廢氧化鐵系脫硫劑經(jīng)熱處理后僅含有l(wèi)_2wt%的單質(zhì)硫； 將所述經(jīng)熱處理后僅含有l(wèi)_2wt%單質(zhì)硫的廢氧化鐵系脫硫劑用作煙氣脫汞劑。
2.一種按照權(quán)利要求1所述方法制備的煙氣脫汞劑。
3.一種利用廢氧化鐵系脫硫劑脫除煙氣中的汞的方法，所述廢氧化鐵系脫硫劑為常規(guī)負(fù)載型氧化鐵系脫硫劑經(jīng)脫硫反應(yīng)后的廢棄脫硫劑(其中以廢氧化鐵系脫硫劑總量計(jì)，所述廢氧化鐵系脫硫劑中總硫含量為17-21wt %，單質(zhì)硫含量為6-7wt%)，其特征在于包括如下步驟: 將所述廢氧化鐵系脫硫劑粉碎； 在通載氣情況下對廢氧化鐵系脫硫劑進(jìn)行熱處理，經(jīng)熱處理后，所述廢氧化鐵系脫硫劑中的單質(zhì)硫轉(zhuǎn)變成蒸汽硫隨載氣進(jìn)入冷卻裝置，冷卻后得到回收的單質(zhì)硫，所述廢脫硫劑經(jīng)熱處理后僅含有l(wèi)_2wt%左右的單質(zhì)硫； 將上述熱處理后的僅含有l(wèi)_2wt%左右的單質(zhì)硫的廢氧化鐵系脫硫劑用作煙氣脫汞齊U，所述煙氣脫汞劑以填充式或直接噴入煙氣的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)，將煙氣中的汞轉(zhuǎn)化為硫化汞，從而達(dá)到煙氣脫汞的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是，所述步驟b)的具體操作為:在270-450°C的溫度范圍下，將載氣通入裝有廢氧化鐵系脫硫劑的石英管中進(jìn)行熱處理，時(shí)間控制在l-10min，并在石英管的尾部安裝冷卻裝置回收載氣攜帶的單質(zhì)硫，單質(zhì)硫的回收率達(dá)70-80%左右，所述廢氧化鐵系脫硫劑經(jīng)熱處理后僅含有1-2%的單質(zhì)硫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是，所述常規(guī)負(fù)載型氧化鐵系脫硫劑的載體選自活性炭、分子篩、二氧化硅、氧化鋁及蒙脫土中一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是，所述步驟a)中將廢氧化鐵系脫硫劑粉碎成40-60目的小顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是，所述廢氧化鐵系脫硫劑粉碎前還包括使用電熱鼓風(fēng)干燥箱對所述廢脫硫劑進(jìn)行干燥處理的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是，所述的載氣為N2、C02、Ar、He中的一種或多種，所述載氣純度為99.7%以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征是，所述煙氣脫汞劑以填充式的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)，脫汞劑填充層的厚度為10-100mm ;或者所述煙氣脫汞劑以直接噴入的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)，噴入含汞煙氣中的脫汞劑與煙氣體積之比為100-2000mg/m3。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的方法，其特征是，所述煙氣脫汞劑以填充式或直接噴入煙氣的形式與含汞煙氣進(jìn)行接觸反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80-240°C。
【文檔編號】B01D53/64GK104338435SQ201410376165
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】王建成, 韓麗娜, 常麗萍, 孟華, 王輝, 苗茂謙, 鮑衛(wèi)仁 申請人:太原理工大學(xué)