本發(fā)明涉及一種除塵器飛灰改性高效脫汞方法及系統(tǒng)，屬于煙氣脫汞凈化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汞在元素周期表中為過渡元素，是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃，101.325KPa)下唯一呈液態(tài)的金屬，俗稱水銀。金屬汞在室溫下會蒸發(fā)形成無色無味的汞蒸氣，溫度越高，液態(tài)金屬汞會釋放出更多的蒸氣。由于汞有很多有價(jià)值的特性，因此在工業(yè)革命時(shí)期，廣泛應(yīng)用于商業(yè)、工業(yè)、采礦業(yè)、冶金業(yè)、制造業(yè)、醫(yī)學(xué)及牙科等領(lǐng)域。
然而汞也是唯一一種主要以氣相形態(tài)存在于大氣的重金屬污染物，具有持久性、易遷移性、高度生物累積性和生物放大性的特點(diǎn)。由于汞在大氣中停留時(shí)間長，可隨大氣循環(huán)運(yùn)動，以燃煤為主要污染源的大氣汞污染問題已逐漸引起人們的重視。煤是中國目前燃料的主體，煤粉燃燒在提供電力的同時(shí)會帶來嚴(yán)重的汞污染。
為了保證煤的燃燒效率，一般采用燃燒后脫汞辦法。目前比較成熟的技術(shù)有吸附劑吸附法和利用現(xiàn)有廢棄處理設(shè)施脫汞法。吸附劑吸附法主要是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)的吸附作用來處理污染物的一種方法，包括物理吸附和化學(xué)吸附，但是吸附劑吸附法脫汞與吸附劑本身性質(zhì)、煙氣理化性質(zhì)、燃燒方式等多種因素有關(guān)，吸附效果也不盡相同，效果不穩(wěn)定，而效果較好的吸附劑成本較高，不利于廣泛使用。利用現(xiàn)有廢棄處理設(shè)施脫汞法，主要指利用除塵設(shè)施脫硫設(shè)施和脫硝設(shè)施對煙氣中汞的吸附作用，脫除其中部分汞，降低汞的排放量，除塵設(shè)施主要有布袋除塵器和靜電除塵器，除塵器對汞的脫除主要是將煙氣中大部分顆粒態(tài)汞捕獲，同時(shí)部分氣態(tài)單質(zhì)汞由于吸附在顆粒物表面也一同被捕獲，但是除塵器對氣態(tài)單質(zhì)汞吸附效果較小，布袋除塵器脫汞效率約為70％，其脫除效率高于靜電除塵器的脫除效率，但由于布袋除塵器緊靠在爐膛后部，煙氣溫度較高，同時(shí)由于濾袋材料和運(yùn)行費(fèi)用等因素，限制了其使用效果。
目前也有嘗試使用改性飛灰脫汞的技術(shù)，然而很多改性試劑及設(shè)備不具備很強(qiáng)的操作性，或者改性試劑腐蝕性強(qiáng)、不穩(wěn)定，或者設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜昂貴、不易于清理維護(hù)，不適合工業(yè)規(guī)模使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種除塵器飛灰改性高效脫汞方法及系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定高效地進(jìn)行煙氣脫汞處理，盡可能多地重復(fù)利用工業(yè)區(qū)現(xiàn)有設(shè)備和廢料，成本低效果好，改善了目前脫汞工藝路線不明確的現(xiàn)狀。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供了一種除塵器飛灰改性高效脫汞方法，包括以下步驟：
(1)除塵器持續(xù)捕獲工業(yè)區(qū)的廢煙氣并對廢煙氣處理獲得飛灰，通過除塵器底部的錐斗輸送；
(2)利用稀相氣力輸送方式，將飛灰持續(xù)從除塵器底部的錐斗噴射至省煤器后端，噴射風(fēng)量為2.66～4.57m3/min，噴射全壓為9.8～14.7kpa；從錐斗至省煤器后端的輸送過程中飛灰途經(jīng)內(nèi)部置有改性試劑溶液的超聲波霧化裝置，飛灰與改性試劑溶液在超聲波霧化環(huán)境下反應(yīng)使得飛灰改性，得到改性飛灰；
(3)省煤器后端的改性飛灰與廢煙氣中的汞反應(yīng)以進(jìn)行脫汞；
上述3個(gè)步驟全程伴熱，伴熱溫度為75～95℃。
步驟(2)中，利用由低壓羅茨風(fēng)機(jī)提供動力的低壓連續(xù)輸送泵將飛灰從除塵器底部的錐斗噴射至省煤器后端。
步驟(2)中，所述超聲波霧化裝置中的改性試劑溶液通過工業(yè)區(qū)廢水池的上清液與改性試劑混合得到，所述上清液的PH值范圍為5～7，所述改性試劑溶液由質(zhì)量比為100：0.5～1.5：0.02～1的上清液、溴化銨和α型氯化碘試劑組成，其中溴化銨和α型氯化碘試劑為改性試劑。
所述工業(yè)區(qū)廢水池的上清液通過水泵輸送至置有改性試劑的改性罐中混合成改性試劑溶液，改性試劑溶液通過增壓泵輸送至超聲波霧化器中。
本發(fā)明同時(shí)提供了一種基于上述方法的除塵器飛灰改性高效脫汞系統(tǒng)，包括除塵器、除塵器底部的錐斗，以及依次與錐斗連通的超聲波霧化器和省煤器，所述超聲波霧化器同時(shí)依次與改性罐和廢水池連通，所述除塵器底部的錐斗通過由羅茨風(fēng)機(jī)提供動力的低壓連續(xù)輸送泵與超聲波霧化器連通。
所述廢水池通過水泵與改性罐連通，所述改性罐通過增壓罐與超聲波霧化器連通。
本發(fā)明基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于：
(1)本發(fā)明的除塵器飛灰改性高效脫汞方法采用溴化銨溶液和微量的α型氯化碘作為改性試劑，從本質(zhì)上區(qū)別于其他飛灰改性技術(shù)，具有很強(qiáng)的可操作性，目前類似飛灰改性技術(shù)均采用不穩(wěn)定的化學(xué)試劑，不具備很強(qiáng)的可操作性，本發(fā)明采用穩(wěn)定的α型氯化碘和溴化銨溶液作為改性試劑，對設(shè)備腐蝕性輕微，氯化碘和溴化銨改性后的飛灰不但具有很強(qiáng)的元素汞(單質(zhì)汞)針對性，而且對于煙氣中的三氧化硫也有很好的吸附性；
(2)本發(fā)明的除塵器飛灰改性高效脫汞方法及系統(tǒng)采用低壓連續(xù)輸送泵輸送飛灰，動力由低壓羅茨風(fēng)機(jī)提供，這套飛灰輸送系統(tǒng)保證了飛灰在輸送過程中流動性好，不易堵灰；
(3)本發(fā)明的除塵器飛灰改性高效脫汞方法及系統(tǒng)采用超聲波霧化裝置霧化改性試劑，將改性試劑溶液擊碎至5-10微米的細(xì)小顆粒，顆粒分散性好，顆粒被超聲波霧化后還具有一定的極性，能夠在超聲波霧化器的霧化室內(nèi)與流態(tài)飛灰充分結(jié)合，對試劑的實(shí)際利用率大大提高；
(4)本發(fā)明的除塵器飛灰改性高效脫汞方法及系統(tǒng)可以直接與工業(yè)區(qū)的廢水池連接，利用廢水調(diào)配改性溶液，降低了工業(yè)成本；
(5)本發(fā)明將飛灰改性及脫汞過程變成煙氣治理系統(tǒng)的一部分，在絕大部分鍋爐都具備除塵器的條件下，此系統(tǒng)不停的循環(huán)工作，應(yīng)用范圍更加廣泛。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的除塵器飛灰改性高效脫汞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-除塵器，2-超聲波霧化裝置，3-輸灰管道，4-羅茨風(fēng)機(jī)，5-低壓連續(xù)輸送泵，6-廢水池，7-水泵，8-改性罐，9-增壓泵，10-排煙管道，11-錐斗。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明提供了一種除塵器飛灰改性高效脫汞方法，包括以下步驟：
(1)除塵器持續(xù)捕獲工業(yè)區(qū)的廢煙氣并對廢煙氣處理獲得飛灰，通過除塵器底部的錐斗輸送；
(2)利用稀相氣力輸送方式，將飛灰持續(xù)從除塵器底部的錐斗噴射至省煤器后端，噴射風(fēng)量為2.66～4.57m3/min，噴射全壓為9.8～14.7kpa；從錐斗至省煤器后端的輸送過程中飛灰途經(jīng)內(nèi)部置有改性試劑溶液的超聲波霧化裝置，飛灰與改性試劑溶液在超聲波霧化環(huán)境下反應(yīng)使得飛灰改性，得到改性飛灰；
(3)省煤器后端的改性飛灰與廢煙氣中的汞反應(yīng)以進(jìn)行脫汞；
上述3個(gè)步驟全程伴熱，伴熱溫度為75～95℃。
步驟(2)中，利用由低壓羅茨風(fēng)機(jī)提供動力的低壓連續(xù)輸送泵將飛灰從除塵器底部的錐斗噴射至省煤器后端。
步驟(2)中，所述超聲波霧化裝置中的改性試劑溶液通過工業(yè)區(qū)廢水池的上清液與改性試劑混合得到，所述上清液的PH值范圍為5～7，所述改性試劑溶液由質(zhì)量比為100：0.5～1.5：0.02～1的上清液、溴化銨和α型氯化碘試劑組成，其中溴化銨和α型氯化碘試劑為改性試劑。
所述工業(yè)區(qū)廢水池的上清液通過水泵輸送至置有改性試劑的改性罐中混合成改性試劑溶液，改性試劑溶液通過增壓泵輸送至超聲波霧化器中。
本發(fā)明同時(shí)提供了一種基于上述方法的除塵器飛灰改性高效脫汞系統(tǒng)，參照圖1，包括用于捕獲從工業(yè)區(qū)的排煙管道10或者鍋爐排出的廢煙氣的除塵器1、除塵器1底部的錐斗11，以及依次與錐斗1連通的超聲波霧化器2和省煤器，所述超聲波霧化器2同時(shí)依次與改性罐8和廢水池6連通。所述除塵器1底部的錐斗11通過由羅茨風(fēng)機(jī)4提供動力的低壓連續(xù)輸送泵5與超聲波霧化器連通。所述廢水池6通過水泵7與改性罐8連通，所述改性罐8通過增壓罐7與超聲波霧化器2連通。除塵器1及其底部的錐斗11可以是如圖1所示的一組，均與超聲波霧化器2連通。
利用本發(fā)明的除塵器飛灰改性高效脫汞系統(tǒng)，可采用以下過程進(jìn)行脫汞：水泵7從工業(yè)區(qū)的廢水池6將上清液泵至改性罐8，將改性試劑投入改性罐8中制成改性試劑溶液，增壓泵9將改性試劑溶液泵至超聲波霧化裝置中。除塵器錐斗1捕獲從工業(yè)區(qū)的排煙管道10或者鍋爐排出的廢煙氣，從除塵器底部的錐斗11取灰后，通過稀相氣力輸送的方式，通過由低壓羅茨風(fēng)機(jī)4提供動力的全程伴熱的低壓連續(xù)輸送泵5從除塵器錐斗1輸送至超聲波霧化裝置2。飛灰經(jīng)過改性試劑超聲波霧化裝置噴霧處理，處理后的改性飛灰繼續(xù)通過輸灰管道3噴射至省煤器后端，能夠高效捕集煙氣中的汞及其化合物，達(dá)到凈化煙氣中汞的作用。另外改性飛灰還有去除部分三氧化硫酸霧的能力，其中改性試劑由脫硫廢水上清液按比例添加一定濃度的溴化銨溶液和氯化碘配制而成，具有極強(qiáng)的汞吸附針對性。通過上述方式，本發(fā)明能夠利用除塵器捕集的飛灰去除鍋爐中過高濃度的汞及其化合物，且利用脫硫的廢水，降低環(huán)境污染，達(dá)到潔凈排放的目的。
本發(fā)明為火電廠、工業(yè)窯爐、垃圾焚燒爐等固定污染源廢氣尾氣煙氣脫汞提供了一種實(shí)施程度高，投運(yùn)成本低，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省的工藝，此外本發(fā)明可以消耗廠區(qū)廢水，而且不會影響飛灰的品質(zhì)。