本發(fā)明涉及一種回收裝置，特別涉及一種從固體吸附材料中回收汞的回收裝置。

背景技術(shù)：

煤或垃圾等固體燃料燃燒后所排放的煙氣中有Hg等大量有害物質(zhì)，經(jīng)濟(jì)高效的汞污染治理成為我國乃至全球亟需解決的難題之一。

目前，氣態(tài)汞污染的處理大多體現(xiàn)在通過固體吸附劑的吸附來脫除，吸附劑包括活性炭、飛灰、鈣基吸附劑、沸石材料及陶瓷納米材料等，例如將活性炭等粉末吸附劑噴入煙道，活性炭在煙道中與汞發(fā)生物理化學(xué)等反應(yīng)，吸附汞等有害物質(zhì)后，隨煙氣中的飛灰在除塵設(shè)備中一并脫除。

然而，一方面，由于包括活性炭、陶瓷納米材料等吸附劑的價(jià)格都比較昂貴，頻繁地更換吸附劑會導(dǎo)致處理成本過高，不適合長期使用。另一方面，固體吸附劑在吸附了氣態(tài)汞后變成含汞的固體廢物，需要再次進(jìn)行處理，在后續(xù)的資源化利用或廢物處理過程中，汞比較容易再次釋放出來，造成環(huán)境的二次污染，未能實(shí)現(xiàn)真正意義的脫汞和汞的回收；同時(shí)汞作為一種資源，由于其毒性的影響，如果不能進(jìn)一步回收利用，最終汞的流向也將成為一個(gè)非常棘手的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種從固體吸附材料中回收汞的汞回收裝置，實(shí)現(xiàn)汞經(jīng)由固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)之間的轉(zhuǎn)變回收，并且整個(gè)過程能實(shí)現(xiàn)汞的零排放。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種從固體吸附材料中回收汞的回收裝置，包括：

加熱爐，所述加熱爐具有排氣口；

蒸汽管；

冷凝柜，所述冷凝柜具有進(jìn)氣口、尾氣排放口和液態(tài)汞收集口；

導(dǎo)氣管；以及

引風(fēng)機(jī)，

其中，所述加熱爐的所述排氣口通過所述蒸汽管與所述冷凝柜的所述進(jìn)氣口連接，所述冷凝柜的所述尾氣排放口通過所述導(dǎo)氣管與所述引風(fēng)機(jī)連接。

在本發(fā)明的回收裝置的一個(gè)實(shí)施方式中，所述加熱爐還包括爐頂、爐底、爐腔、收料口、放料擋板和電熱絲，所述爐腔設(shè)置于所述爐頂和所述爐底之間，所述排氣口設(shè)置于所述爐頂?shù)捻敳浚鍪樟峡谠O(shè)置于所述爐底的底部，所述電熱絲設(shè)置于所述爐腔的內(nèi)壁上，所述放料擋板設(shè)置于所述爐底與所述爐腔之間。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述爐腔內(nèi)設(shè)置有活動式滾筒。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述排氣口中設(shè)置有活塞，所述蒸汽管插設(shè)于所述活塞中。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述活塞的材料為陶瓷納米多孔吸附材料。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷凝柜還包括汞蒸氣間、冷凝管和液態(tài)汞收集間，所述汞蒸氣間設(shè)置在所述進(jìn)氣口和所述冷凝管之間，所述液態(tài)汞收集間設(shè)置在所述冷凝管的下方，所述液態(tài)汞收集口設(shè)置在所述液態(tài)汞收集間的底部。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷凝柜還包括控制閥，所述控制閥設(shè)置在所述液態(tài)汞收集口的周緣。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述冷凝柜還包括進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和所述出水口設(shè)置在所述冷凝柜的外壁上，所述冷凝管連接所述進(jìn)水口和所述出水口。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口設(shè)置在所述外壁的下端，所述出水口設(shè)置在所述外壁的上端。

在本發(fā)明的回收裝置的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述液態(tài)汞收集間為倒錐形，所述液態(tài)汞收集口設(shè)置在所述液態(tài)汞收集間的底部中心處，所述尾氣排放口設(shè)置在所述液態(tài)汞收集間的錐壁上。

本發(fā)明的回收裝置結(jié)構(gòu)合理，操作方便，回收率高，處理范圍廣，能夠處理絕大部分汞的固體吸附材料，解決了汞的固體吸附材料運(yùn)行后再處理的問題，同時(shí)使得固體吸附材料快速再生，很大程度降低了工藝的運(yùn)行成本，而且能夠回收汞資源，基本實(shí)現(xiàn)了汞的零排放，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1 加熱爐

2 爐頂

3 爐底

4 爐腔

5 收料口

6 放料擋板

7 電熱絲

8 排氣口

9 蒸汽管

10 冷凝柜

11 進(jìn)氣口

12 汞蒸氣間

13 冷凝管

14 進(jìn)水口

15 出水口

16 液態(tài)汞收集間

17 控制閥

18 液態(tài)汞收集口

19 尾氣排放口

20 導(dǎo)氣管

21 引風(fēng)機(jī)

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下實(shí)施例，列舉這些實(shí)例僅出于示例性目的而不以任何方式限制本發(fā)明。

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，回收裝置包括加熱爐1、蒸汽管9、冷凝柜10、導(dǎo)氣管20和引風(fēng)機(jī)21。

加熱爐1具有排氣口8，冷凝柜10具有進(jìn)氣口11、尾氣排放口19和液態(tài)汞收集口18，排氣口8通過蒸汽管9與進(jìn)氣口11連接，尾氣排放口19通過導(dǎo)氣管20與引風(fēng)機(jī)21連接，引風(fēng)機(jī)21工作所帶動的負(fù)壓使整個(gè)回收裝置內(nèi)的氣體保持勻速流通。

如圖1所示，加熱爐1包括爐頂2、爐底3、爐腔4、收料口5、放料擋板6、電熱絲7和排氣口8，爐腔4設(shè)置于爐頂2和爐底3之間，排氣口8設(shè)置于爐頂2的頂部，收料口5設(shè)置于爐底3的底部，電熱絲7設(shè)置于爐腔4的內(nèi)壁上，放料擋板6設(shè)置于爐底3與爐腔4之間。

爐頂2可設(shè)置為活動式，以方便添加各種汞的固體吸附材料或?qū)t腔4的內(nèi)壁進(jìn)行相應(yīng)的清洗。

爐腔4內(nèi)可設(shè)置有活動式滾筒，滾筒的內(nèi)部可以裝有大量汞的固體吸附材料，滾筒的旋轉(zhuǎn)使得固體吸附材料中的汞更易于蒸發(fā)。滾筒的轉(zhuǎn)速也可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

加熱爐1通過電熱絲7進(jìn)行加熱，電熱絲7可設(shè)置在爐腔4的內(nèi)壁與活動式滾筒的外壁之間，在滾筒旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將電熱絲加熱至600～800℃，使吸附材料中的汞揮發(fā)出來，揮發(fā)的汞蒸氣通過蒸汽管9進(jìn)入冷凝柜10。

爐底3優(yōu)選為倒錐形結(jié)構(gòu)，以便于物料的排出，其底部可設(shè)置有活動輪，以便于移動。

放料擋板6在平時(shí)將爐底3與爐腔4隔離開來，當(dāng)需要進(jìn)行放料時(shí)，抽出放料擋板6，使?fàn)t腔4內(nèi)的物料進(jìn)入爐底3并通過收料口5排出。放料擋板6的表面為多孔結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

收料口5在回收裝置運(yùn)作過程中處于封閉狀態(tài)，例如可通過一活塞或閥門對其進(jìn)行控制。

排氣口8中可設(shè)置有透氣性活塞，蒸汽管9插設(shè)于活塞中，該活塞由吸附汞的材料制成，例如陶瓷納米多孔吸附材料，其作用是防止裝置在運(yùn)行中汞蒸氣有所泄露。

又如圖1所示，冷凝柜10包括進(jìn)氣口11、汞蒸氣間12、冷凝管13、進(jìn)水口14、出水口15、液態(tài)汞收集間16、控制閥17、液態(tài)汞收集口18和尾氣排放口19。

汞蒸氣間12設(shè)置在進(jìn)氣口11和冷凝管13之間，以容納由進(jìn)氣口11進(jìn)入的汞蒸氣。

冷凝管13設(shè)置在汞蒸氣間12的下方，液態(tài)汞收集間16設(shè)置在冷凝管13的下方，汞蒸氣通過細(xì)冷凝管13的冷凝效果變成液態(tài)后流進(jìn)液態(tài)汞收集間16。冷凝管13的直徑為毫米級別，個(gè)數(shù)為數(shù)十以上。

進(jìn)水口14和出水口15設(shè)置在冷凝柜10的外壁上，冷凝管13連接進(jìn)水口14和出水口15，通過冷卻水的循環(huán)實(shí)現(xiàn)冷凝。進(jìn)水口14優(yōu)選設(shè)置在冷凝柜10外壁的下端，出水口15優(yōu)選設(shè)置在冷凝柜10外壁的上端，從而使得冷卻水由下向上流動，下部的溫度低于上部的溫度，這樣汞在向下運(yùn)動的過程中會逐漸降溫，進(jìn)而起到更有效的冷凝作用。

液態(tài)汞收集口18位于液態(tài)汞收集間16的底部，控制閥17設(shè)置在液態(tài)汞收集口18的周緣，以控制液態(tài)汞收集口18的閉合。

液態(tài)汞收集間16為倒錐形，液態(tài)汞收集口18優(yōu)選設(shè)置在液態(tài)汞收集間16的底部中心處，以便于液態(tài)汞的收集。

尾氣排放口19設(shè)置在液態(tài)汞收集間16的錐壁上，并通過導(dǎo)氣管20與引風(fēng)機(jī)21相連接，從而使得尾氣由引風(fēng)機(jī)21的另一端口排出。

圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，可將液態(tài)汞收集間16的右側(cè)錐壁(即尾氣排放口19所在之側(cè))設(shè)計(jì)為先垂直再傾斜狀，即尾氣排放口19附近的錐壁為垂直狀，而其下方的錐壁為傾斜狀，從而可避免汞從尾氣排放口19中漏出/被抽出。

利用本發(fā)明的回收裝置從固體吸附材料中回收汞的工藝過程可包括以下步驟：

1.關(guān)閉放料擋板6、控制閥17和收料口5，打開活動式爐頂2，添加汞固體吸附材料，待滾筒4內(nèi)的固體吸附材料填滿后，關(guān)閉活動式爐頂2。

2.從進(jìn)水口14通入冷凝水，待冷凝水從出水口15流出后，啟動引風(fēng)機(jī)21，再設(shè)置好滾筒式加熱爐1的轉(zhuǎn)速和溫度，之后打開滾筒式加熱爐1的電源開關(guān)，回收裝置開始運(yùn)行。

3.待裝置運(yùn)行約1個(gè)小時(shí)后，關(guān)閉滾筒式加熱爐1的電源開關(guān)，引風(fēng)機(jī)21繼續(xù)啟動約10分鐘，待滾筒式加熱爐1冷卻后，打開放料擋板6和收料口5，將處理后的固體吸附材料倒出，打開控制閥17，從液態(tài)汞收集口18收集回收后的液態(tài)汞。

此外，為實(shí)現(xiàn)汞的零排放，還可將引風(fēng)機(jī)21所排出的尾氣再次通入工藝中汞固體吸附材料的前段管道，以進(jìn)行循環(huán)回收，從而大大增加汞的回收率。

綜上所述，本發(fā)明的回收裝置結(jié)構(gòu)合理，操作方便，回收率高，處理范圍廣，能夠處理絕大部分汞的固體吸附材料，解決了汞的固體吸附材料運(yùn)行后再處理的問題，同時(shí)使得固體吸附材料快速再生，很大程度降低了工藝的運(yùn)行成本，而且能夠回收汞資源，基本實(shí)現(xiàn)了汞的零排放，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明所描述的實(shí)施方式僅僅是示范性的，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進(jìn)。因而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求限定。