CN103939930A - 一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法 - Google Patents
一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103939930A CN103939930A CN201410151046.3A CN201410151046A CN103939930A CN 103939930 A CN103939930 A CN 103939930A CN 201410151046 A CN201410151046 A CN 201410151046A CN 103939930 A CN103939930 A CN 103939930A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue
- magnesium chloride
- flue gas
- elemental mercury
- chloride solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法,装置包括锅炉、SCR脱硝装置、除尘装置、湿法脱硫装置、烟囱、氯化镁溶液罐,水泵,空压机,雾化喷嘴,所述锅炉与一段竖直的烟道连接,所述竖直烟道通过一段水平的烟道与SCR脱硝装置连接,SCR脱硝装置、除尘装置、湿法脱硫装置、烟囱通过烟道依次连接,雾化喷嘴设在SCR脱硝装置之前的烟道内,雾化喷嘴通过空压机与水泵,水泵连接氯化镁溶液罐。本发明***简单,成本低廉,操作易行,可通过调节喷雾流量实现汞的经济高效脱除,充分利用了现有污染物控制设备对燃煤烟气中汞的控制作用,克服了SCR催化剂氧化单质汞对煤中氯含量的依赖,解决了低氯煤烟气中单质汞脱除困难的问题。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域,具体涉及一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法。
背景技术
汞具有剧毒性、高挥发性和生物富集性,能够对人体造成极大的危害,是除温室气体外唯一一种在全球范围产生影响的化学物质,已引起国内外学者的广泛关注。而燃煤排放的汞被认为是大气中汞污染的主要来源,因此,燃煤电厂汞排放控制成为当前环保的研究热点。
燃煤烟气中的汞主要有三种形态,气态零价汞Hg0、气态二价汞Hg2+和颗粒态汞HgP,其中二价汞Hg2+极易溶于水且易被飞灰等颗粒物吸附,可以被湿法脱硫设备和除尘设备脱除,颗粒态汞HgP也易于被除尘器脱除,气态零价汞Hg0由于极易挥发,化学性质稳定且水溶性差等特点很难被现有污染物控制设备所捕获而排入大气,对环境造成危害。我国燃用的煤种主要是褐煤,单质汞是燃煤汞排放的主要形态,因此,如何经济高效地将Hg0转化为Hg2+和HgP成为汞污染控制的焦点问题。
目前汞污染的控制方法主要有吸附剂吸附法和催化氧化法,以活性炭喷射为代表的吸附剂法由于成本较高限制了其在实际中的使用。国内外研究发现SCR催化剂对汞有一定的氧化作用,随着越来越严格的环保要求,越来越多的燃煤电厂将安装SCR脱硝设备,而大部分电厂都装有对Hg2+具有明显脱除作用的湿法脱硫设备,利用SCR催化剂对汞的催化氧化作用,结合湿法脱硫设备联合脱除汞无须增加新的设备,成本较低,将是燃煤电厂汞污染控制的主要趋势,此技术的关键在于提高SCR催化剂对汞的氧化作用。而SCR催化剂对单质汞的氧化效率受煤中氯离子含量限制,烟气中HCl含量越高,SCR催化剂对汞的氧化效率越高,我国大部分的煤属于低氯煤,影响了SCR催化剂对汞的氧化。已有学者通过向烟气中注入HCl、Cl2等来促进单质汞的转化,但需要专门的气体发生器,成本昂贵,不容易实现。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述不足,提供一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法,提高SCR催化剂对单质汞的氧化效率,解决了SCR催化剂氧化单质汞对煤中氯离子含量的依赖,解决了低氯煤烟气中单质汞脱除困难的问题,
一种基于烟气调质实现单质汞转化的***,包括锅炉、SCR脱硝装置、除尘装置、湿法脱硫装置、烟囱、氯化镁溶液罐,水泵,空压机,雾化喷嘴,所述锅炉与一段竖直的烟道连接,所述竖直烟道通过一段水平的烟道与SCR脱硝装置连接,SCR脱硝装置、除尘装置、湿法脱硫装置、烟囱通过烟道依次连接,雾化喷嘴设在SCR脱硝装置之前的烟道内,雾化喷嘴通过空压机与水泵,水泵连接氯化镁溶液罐。
所述装置还包括氯化镁储存仓和给料机,所述氯化镁储存仓与氯化镁溶液罐通过给料机连接。
所述氯化镁溶液罐中氯化镁溶液的质量浓度为30%-35%。
一种利用上述***实现单质汞转化的方法,包括以下步骤:
1)煤粉进入锅炉中燃烧;
2)燃煤中的Hg0随着烟气进入烟道后冷却;
3)烟气进入SCR脱硝装置,当烟气的温度降低至430-450℃时,开启水泵,将浓度为30%-35%的氯化镁溶液通过雾化喷嘴喷射到SCR脱硝装置之前的烟道中;
4)氯化镁溶液在高温烟气的作用下结晶后分解产生HCl气体,HCl气体通过烟道进入SCR脱硝装置完成对单质汞的氧化;
5)经SCR脱硝装置氧化后的气体依次经过除尘装置除尘,湿法脱硫装置脱硫后,经烟囱排出。
本发明的有益效果:
1、充分利用了现有污染物控制设备对燃煤烟气中汞的控制作用,解决了SCR催化剂氧化单质汞对煤中氯离子含量的依赖,解决了低氯煤烟气中单质汞脱除困难的问题。
2、提高了烟气中的氯离子含量而没有增加锅炉炉膛中的氯含量,减少了HCl等对炉膛受热面的腐蚀。
3、***简单,成本低廉,操作易行。
4、可根据煤种调节氯化镁溶液的喷射量,实现汞的经济高效的脱除。
5、氯化镁溶液喷雾可促进烟气中细小颗粒物的团聚,对除尘有一定的帮助。
6、由于氯化镁分解温度较低,可利用烟气的热量实现对氯化镁的分解,操作温度较低,且用量较少,控制烟气中氯离子含量,有效避免HCl等对设备的腐蚀。
附图说明
图1为发明基于烟气调质实现单质汞转化的***的示意图;
其中,1.锅炉,2.氯化镁储存仓,3.给料机,4.氯化镁溶液罐,5.水泵,6.空压机,7.雾化喷嘴,8.SCR脱硝装置,9.除尘装置,10.湿法脱硫装置,11.烟囱。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1,一种基于烟气调质实现单质汞转化的***,包括锅炉1、SCR脱硝装置8、除尘装置9、湿法脱硫装置10、烟囱11、氯化镁溶液罐4,水泵5,空压机6,雾化喷嘴7,所述锅炉1与一段竖直的烟道连接,所述竖直烟道通过一段水平的烟道与SCR脱硝装置8连接,SCR脱硝装置8、除尘装置9、湿法脱硫装置10、烟囱11通过烟道依次连接,雾化喷嘴7设在SCR脱硝装置8之前的烟道内,雾化喷嘴7通过空压机6与水泵5,水泵5连接氯化镁溶液罐4。
煤粉经燃烧器喷射进入锅炉1中燃烧,燃煤中的汞随着煤的燃烧绝大部分都进入烟气中,炉膛高温烟气中的汞都是Hg0,Hg0随着烟气进入烟道后冷却,部分Hg0会转化为Hg2+和HgP。当烟气进入SCR脱硝装置8前温度已降到430℃,开启水泵5,将浓度为30%的氯化镁溶液通过雾化喷嘴7喷射到SCR脱硝装置8之前的烟道中,在高温烟气的作用下氯化镁溶液迅速蒸发形成氯化镁晶体,氯化镁晶体在高温烟气的作用下分解产生HCl气体,HCl气体促进SCR催化剂对单质汞的氧化,经SCR脱硝装置8氧化后的气体依次经过除尘装置9除尘,湿法脱硫装置10脱硫后,经烟囱11排出。
在350℃时氯化镁的分解率可达到80%左右,在600℃可达到99%的分解率,同时,SCR催化剂还可以促进氯化镁的水解产生更多的HCl,进一步促进单质汞的转化,在HCl及SCR催化剂的作用下大量的单质汞被转化为Hg2+和HgP,HgP主要被除尘装置所捕集,Hg2+溶于脱硫浆液中,随废水及固体废弃物出。氯化镁溶液的喷射量可根据燃烧的煤种以及氯化镁的浓度确定,氯化镁的溶解度较大,且少量的HCl气体便可达到较高的汞氧化效率,这样少量的氯化镁溶液喷射便可达到较好的效果。
实施例2
如图1,一种基于烟气调质实现单质汞转化的***,包括锅炉1、SCR脱硝装置8、除尘装置9、湿法脱硫装置10、烟囱11、氯化镁溶液罐4,水泵5,空压机6,雾化喷嘴7,所述锅炉1与一段竖直的烟道连接,所述竖直烟道通过一段水平的烟道与SCR脱硝装置8连接,SCR脱硝装置8、除尘装置9、湿法脱硫装置10、烟囱11通过烟道依次连接,雾化喷嘴7设在SCR脱硝装置8之前的烟道内,雾化喷嘴7通过空压机6与水泵5,水泵5连接氯化镁溶液罐4。
煤粉经燃烧器喷射进入锅炉1中燃烧,燃煤中的汞随着煤的燃烧绝大部分都进入烟气中,炉膛高温烟气中的汞都是Hg0,Hg0随着烟气进入烟道后冷却,部分Hg0会转化为Hg2+和HgP。当烟气进入SCR脱硝装置8前温度已降到400℃,开启水泵5,将浓度为35%的氯化镁溶液通过雾化喷嘴7喷射到SCR脱硝装置8之前的烟道中,在高温烟气的作用下氯化镁溶液迅速蒸发形成氯化镁晶体,氯化镁晶体在高温烟气的作用下分解产生HCl气体,HCl气体促进SCR催化剂对单质汞的氧化,经SCR脱硝装置8氧化后的气体依次经过除尘装置9除尘,湿法脱硫装置10脱硫后,经烟囱11排出。
本发明将氯化镁的水溶液喷射在SCR脱硝装置前面的烟道中,氯化镁在135℃时便开始分解,并释放出氯化氢(HCl)气体,利用烟气的温度使氯化镁的分解,放出HCl气体,促进SCR催化剂对单质汞的氧化,再利用现有的污染物控制设备脱除转化后的Hg2+和HgP。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种基于烟气调质实现单质汞转化的***,其特征在于,包括锅炉(1)、SCR脱硝装置(8)、除尘装置(9)、湿法脱硫装置(10)、烟囱(11)、氯化镁溶液罐(4),水泵(5),空压机(6),雾化喷嘴(7),所述锅炉(1)与一段垂直的烟道连接,所述垂直烟道通过一段水平的烟道与SCR脱硝装置(8)连接,SCR脱硝装置(8)、除尘装置(9)、湿法脱硫装置(10)、烟囱(11)通过烟道依次连接,雾化喷嘴(7)设在SCR脱硝装置(8)之前的烟道内,雾化喷嘴(7)通过空压机(6)与水泵(5),水泵(5)连接氯化镁溶液罐(4)。
2.如权利要求1所述的基于烟气调质实现单质汞转化的***,其特征在于,所述装置还包括氯化镁储存仓(2)和给料机(3),所述氯化镁储存仓(2)与氯化镁溶液罐(4)通过给料机(3)连接。
3.如权利要求1或2所述的基于烟气调质实现单质汞转化的***,其特征在于,所述氯化镁溶液罐中氯化镁溶液的质量浓度为30%-35%。
4.一种利用权利要求1-3任意所述***实现单质汞转化的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)煤粉进入锅炉(1)中燃烧;
2)燃煤中的Hg0随着烟气进入烟道后冷却;
3)烟气进入SCR脱硝装置(8),当烟气的温度降低至430-450℃时,开启水泵(5),将浓度为30%-35%的氯化镁溶液通过雾化喷嘴(7)喷射到SCR脱硝装置(8)之前的烟道中;
4)氯化镁溶液在高温烟气的作用下结晶后分解产生HCl气体,HCl气体通过烟道进入SCR脱硝装置(8)完成对单质汞的氧化;
5)经SCR脱硝装置氧化后的气体依次经过除尘装置(9)除尘,湿法脱硫装置(10)脱硫后,经烟囱排出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410151046.3A CN103939930A (zh) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | 一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410151046.3A CN103939930A (zh) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | 一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103939930A true CN103939930A (zh) | 2014-07-23 |
Family
ID=51187711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410151046.3A Pending CN103939930A (zh) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | 一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103939930A (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104084028A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 山东大学 | 一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置及方法 |
CN104437031A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 朱忠良 | 一种冶铁烟气处理方法 |
CN105879632A (zh) * | 2014-12-16 | 2016-08-24 | 华北电力大学(保定) | 一种利用白泥对循环流化床燃煤锅炉脱汞的方法及*** |
CN108479389A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-04 | 华中科技大学 | 一种烟气协同脱硝脱汞***及方法 |
CN108732928A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-02 | 南京蔚岚环境技术研究院有限公司 | 虹吸式工业源脱硝控制***及控制方法 |
CN109107356A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-01 | 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司咸阳分公司 | 一种盖板玻璃池炉烟气处理*** |
CN110701621A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-17 | 上海交通大学 | 垃圾焚烧用调质剂及其控制烟气汞和氮氧化物减排的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002001060A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-08 | Hitachi Zosen Corp | 吸収剤およびこれを用いる洗煙方法 |
CN101932376A (zh) * | 2008-02-28 | 2010-12-29 | 三菱重工业株式会社 | 废气的处理方法和装置 |
CN102665866A (zh) * | 2010-02-25 | 2012-09-12 | 三菱重工业株式会社 | 废气处理***及废气处理方法 |
US20120244355A1 (en) * | 2009-09-28 | 2012-09-27 | Calgon Carbon Corporation | Sorbent formulation for removal of mercury from flue gas |
JP2013006143A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置及び排ガス処理装置のorp制御方法 |
CN103068464A (zh) * | 2010-04-07 | 2013-04-24 | 卡尔冈碳素公司 | 从烟道气去除汞的方法 |
CN203030173U (zh) * | 2013-01-21 | 2013-07-03 | 山东大学 | 煤中氯元素循环利用实现污染物联合脱除的装置 |
-
2014
- 2014-04-15 CN CN201410151046.3A patent/CN103939930A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002001060A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-08 | Hitachi Zosen Corp | 吸収剤およびこれを用いる洗煙方法 |
CN101932376A (zh) * | 2008-02-28 | 2010-12-29 | 三菱重工业株式会社 | 废气的处理方法和装置 |
US20120244355A1 (en) * | 2009-09-28 | 2012-09-27 | Calgon Carbon Corporation | Sorbent formulation for removal of mercury from flue gas |
CN102665866A (zh) * | 2010-02-25 | 2012-09-12 | 三菱重工业株式会社 | 废气处理***及废气处理方法 |
CN103068464A (zh) * | 2010-04-07 | 2013-04-24 | 卡尔冈碳素公司 | 从烟道气去除汞的方法 |
JP2013006143A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置及び排ガス処理装置のorp制御方法 |
CN203030173U (zh) * | 2013-01-21 | 2013-07-03 | 山东大学 | 煤中氯元素循环利用实现污染物联合脱除的装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104084028A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 山东大学 | 一种用湿法烟气脱硫废水氧化脱除单质汞的装置及方法 |
CN104437031A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 朱忠良 | 一种冶铁烟气处理方法 |
CN105879632A (zh) * | 2014-12-16 | 2016-08-24 | 华北电力大学(保定) | 一种利用白泥对循环流化床燃煤锅炉脱汞的方法及*** |
CN108479389A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-04 | 华中科技大学 | 一种烟气协同脱硝脱汞***及方法 |
CN108479389B (zh) * | 2018-04-27 | 2021-03-26 | 华中科技大学 | 一种烟气协同脱硝脱汞***及方法 |
CN109107356A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-01 | 彩虹集团(邵阳)特种玻璃有限公司咸阳分公司 | 一种盖板玻璃池炉烟气处理*** |
CN108732928A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-02 | 南京蔚岚环境技术研究院有限公司 | 虹吸式工业源脱硝控制***及控制方法 |
CN110701621A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-17 | 上海交通大学 | 垃圾焚烧用调质剂及其控制烟气汞和氮氧化物减排的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103939930A (zh) | 一种基于烟气调质实现单质汞转化的***和方法 | |
CN103239985B (zh) | 高效燃煤烟气脱硫脱汞方法及其装置 | |
CN102294171B (zh) | 一种烟气净化*** | |
CN205199271U (zh) | 中小型燃煤锅炉烟气除尘脱硫脱硝协同治理设备 | |
CN104984640A (zh) | 玻璃窑炉烟气综合净化工艺 | |
CN104190253A (zh) | 焦炉烟气scr脱硝*** | |
CN104759192A (zh) | 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放***及方法 | |
CN105148709B (zh) | 一种烟气处理方法 | |
CN204320062U (zh) | 一种高效烟气净化*** | |
CN112121614A (zh) | 一种固废焚烧烟气稳定超低排放装置及方法 | |
CN106540500A (zh) | 一种锅炉废气处理装置 | |
CN204996283U (zh) | 一种锅炉废气处理装置 | |
CN201572607U (zh) | 一种燃煤烟气除尘脱硝复合装置 | |
CN110711470A (zh) | 生物质锅炉焚烧烟气脱硫脱硝净化工艺 | |
CN210814562U (zh) | 垃圾焚烧窑炉用scr烟气脱硝*** | |
CN103727553A (zh) | 一种强化吸附脱除燃煤烟气中汞的***及方法 | |
CN206064141U (zh) | 一种燃煤烟气处理净化装置 | |
CN205102149U (zh) | 多种烟气净化协同脱汞装置 | |
CN208809774U (zh) | 一种烟气超净净化*** | |
CN202136916U (zh) | 一种烟气净化*** | |
CN110052155A (zh) | 一种Hg、SO3协同脱除的低低温电除尘*** | |
CN102500208A (zh) | 一种湿法烟气脱硫废水的利用方法和装置 | |
CN204582930U (zh) | 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放*** | |
CN105222143A (zh) | 一种多种烟气净化协同脱汞装置及方法 | |
CN203635061U (zh) | 一种尾气净化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140723 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |