CN208465611U - 一种金属冶炼烟气脱汞塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属冶炼烟气脱汞塔，其塔体内设有填料层和下喷管，利用含高分子脱汞材料的脱汞浆液对含汞烟气进行细沫化吸收，同时塔体外部设有循环***，实现脱汞浆液对含汞烟气进行循环吸收，大大提高对烟气中金属汞的脱除效率；该脱汞塔结构设计简单、采用的脱汞剂成本较低、脱汞效率高，且可回收金属汞，无二次污染，可以大规模使用。

Description

一种金属冶炼烟气脱汞塔

技术领域

本实用新型涉及一种脱汞塔，特别涉及一种脱除金属冶炼烟气中金属汞的脱汞塔，属于废气净化治理技术领域。

背景技术

金属汞是一种对环境、生物包括人类在内的一种危害性很大的主要重金属污染物之一，能够在生物体内累积，人类除可直接受到其污染危害之外，还可通过食物链如食用受到汞染污的鱼类等生物间接受到汞污染中毒的危害，对人体的主要危害是影响人体脑神经***，因此对重金属汞污染的预防和治理，是一个重要的环保课题。

目前去除废气中重金属汞的方法是采用活性炭进行物理吸附法，也有先通过洗涤将废气中汞洗涤至液体中，再用活性炭进行物理吸附或使用化学试剂如硫化钠、有机硫、贵金属等进行化学反应的方法将汞去除。采用活性炭物理吸附法的主要不足之处是活性炭的吸附能力有限，一般吸附汞量只占吸附剂自身重量的2％左右，吸附去除效果不太理想。化学法去除重金属汞，存在处理成本受化学药剂原料影响较大，且形成的重金属沉淀物难于从洗涤废水中分离出来，操作过程繁琐且难以达到理想效果等。如中国实用新型(CN205145917U)公开了一种烟气脱汞的***，其由相连的烟气控温设备、除尘装置和汞吸附塔构成，该***先通过物理过滤方式初步除去烟气中颗粒物，同时除去颗粒物中的汞，避免颗粒物吸附于之后吸附剂上影响吸附效率；在脱汞时，使烟气按一定的流量通过吸附剂镀金石英砂，汞与吸附剂表面的金形成汞齐，从而将汞固定在吸附剂上脱除烟气中的汞，之后通过加热镀金石英砂将吸附的汞释放出来做后续利用。该装置使用昂贵的贵金属作为汞吸附剂，且需要消耗大量的电能，成本较高。如中国实用新型(CN206229181U)公开了一种烟气脱汞***，包括烟道、引风机、加热器、活性炭层和除尘器，除尘器安装在烟道上，用于捕集烟道中的飞灰；引风机的入口与除尘器的出口端的烟道连通，引风机的出口与活性炭层的入口连通，引风机将经过除尘后的烟气引入活性炭层反应，生成单质硫；加热器对活性炭层进行加热，对单质硫进行加热，使单质硫受热气化；活性炭层的出口与所述除尘器的入口端的烟道连通，气化后的单质硫在烟气的作用下经过所述管道进入烟道。反应器对活性炭进行加热，烟气中的SO₂与加热后活性炭接触的过程中转化为单质硫，单质硫分布在烟气中，随烟气进入烟道中，与烟气中的汞反应，生成硫化汞，被除尘器捕集去除。该装置利用烟气中的二氧化硫还原成单质硫，再利用单质硫捕获烟气中的单质汞，该装置能耗大，且利用单质硫捕获汞的反应效率低。

实用新型内容

针对现有的利用物理和化学方法脱除金属冶炼烟气中重金属汞的装置及工艺存在的缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种结构设计简单，脱除重金属汞效率高，脱除较彻底，无二次污染，并可回收汞资源的脱汞***，可以大规模使用。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种金属冶炼烟气脱汞塔，其主体包括塔体；所述塔体的顶部设有出气口，中下部设有进气口，下部设有出液口；所述塔体内的上部设有若干层填料层，所述填料层上方设有下喷管；所述塔体的外部设有循环泵，循环泵通过循环管道与塔体下部的出液口及脱汞塔上部的下喷管连接；所述下喷管上方设有除雾沫层；所述除雾沫层的上方设有冲洗喷头。

优选的方案，所述塔体中下部设有补液口和排液口，且补液口水平高度高于排液口设置。新配制的脱汞浆液从补液口进入塔体内部，吸附汞达到饱和的脱汞浆液从排液口排出。

较优选的方案，所述补液口的水平高度低于塔体的进气口。

较优选的方案，所述塔体内部填充有脱汞浆液。所述塔体内部填充有脱汞浆液。脱汞浆液主要包含高分子脱汞材料，这种材料亲水性好，且对重金属汞的吸附量大，平均吸附汞量一般可达到高分子脱汞材料自身重量的10～20％。高分子脱汞材料为公开的中国专利申请(CN2016105694959)中的三聚氰胺类高分子材料(如下式1结构)。其吸附原理是应用吸附与螯合等物理化学反应过程，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起，吸附脱除重金属汞更彻底。高分子脱汞材料在酸、碱性溶液中具有良好的稳定性，从而为高分子脱汞材料的再生与重复利用、并回收汞资源创造了良好的基础条件。也可直接采用火法炼汞的方式回收汞，回收汞资源方式更灵活与实用。高分子脱汞材料也可以配合有机硫、硫化钠、硫氢化钠、缓释硫化剂、改性活性炭等作为脱汞剂。这些脱汞剂溶解分散在溶液中得到脱汞浆液。

较优选的方案，所述塔体内部的脱汞浆液填充高度低于或等于补液口，高于或等于排液口。

优选的方案，所述塔体内的上部设有至少一层填料层，优选为设有两层填料层。

较优选的方案，所述填料层由空心球或拉西环构成。填料层的作用是增加烟气在塔内的停留时间，也就是延长烟气与脱汞剂浆液的接触时间，另一作用是使脱汞浆液细沫化，提高烟气与脱汞剂浆液的接触面积，从而提高烟气中的金属汞与脱汞剂浆液的反应效率，提高脱汞的效率。

优选的方案，所述除雾沫层为丝网状结构。

优选的方案，所述塔体下部设有排污口，主要用于清理塔体内积累的沉淀杂质。

本实用新型提供的金属冶炼烟气脱汞塔通过设置除雾沫层可以有效防止烟气将脱汞浆液夹带出塔体，造成脱汞浆液的无效损耗。通过设置冲洗喷头可以有效将除雾沫层截流下来的脱汞浆液冲洗重新返回脱汞塔内，提高脱汞浆液的利用率。

本实用新型提供的金属冶炼烟气脱汞塔通过填充填料层使脱汞浆液细沫化，实现烟气与脱汞浆液的细沫化吸收，提高脱汞浆液与烟气的接触面积和延长接触时间。

本实用新型提供的金属冶炼烟气脱汞塔采用的除雾沫层为塑料材质丝网状材料。

本实用新型提供的脱汞***用于金属冶炼烟气脱汞的过程为：金属冶炼烟气从脱汞塔下部的进气口进入塔体内，烟气自下而上先通过填料层，填料层可以将通过下喷管喷入的脱汞浆液进行充分泡沫化，对烟气中的金属汞深度脱除，最后，处理合格达到排放标准的净化气从塔体出气口排出脱汞塔外。脱汞塔塔体外部设有循环泵，实现脱汞浆液对烟气中金属汞的循环吸收，提高脱汞浆液的吸收效率。

相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：

1)本实用新型提供的脱汞塔结构设计简单，且可以实现烟气中的金属汞高效彻底脱除，脱汞后烟气处理合格达到排放标准。

2)本实用新型提供的脱汞塔通过设计填料层和下喷管，能够将脱汞浆液充分细沫化，延长吸收时间和增加接触面积，达到彻底脱除烟气中残余汞的目的。

3)本实用新型提供的金属冶炼烟气脱汞塔通过设置除雾沫层和冲洗喷头，可以有效防止烟气将脱汞剂浆液夹带出塔体，造成脱汞剂浆液的无效损耗，提高脱汞剂浆液的利用率。

4)本实用新型提供的脱汞塔可以使用高分子脱汞材料、有机硫、硫化钠、硫氢化钠、缓释硫化剂、改性活性炭或高分子脱汞材料复配有机硫、硫化钠、硫氢化钠、缓释硫化剂、改性活性炭等作为脱汞剂对含汞冶炼烟气进行脱汞，这些药剂是市场上通用产品，成本不高，具有良好的性价比，特别是高分子脱汞材料对重金属汞的吸附量大，平均吸附汞量一般可达到高分子脱汞材料自身重量的10～20％，且在酸、碱性溶液中具有良好的稳定性，从而为高分子脱汞材料的再生与重复利用、并回收汞资源创造了良好的基础条件，高分子脱汞材料对重金属汞的吸附与螯合等物理化学反应过程，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起，吸附脱除重金属汞更彻底。采用高分子脱汞材料吸附汞后，可以火法炼汞的方式回收汞，回收汞资源方式更灵活与实用。

综上所述，本实用新型具有很好的经济价值和社会价值，易于推广应用。

附图说明

【图1】为本实用新型的脱汞塔结构示意图：

其中，1为塔体，2为进气口，3为排液口，4为排污口，5为出液口，6为循环泵，7为补液口，8为填料层，9为下喷管，10为除雾沫层，11为冲洗喷头，12为出气口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型结构作进一步详细说明，而不是限制本实用新型权利要求的保护范围。

本实用新型提供的脱汞塔如图1所示。脱汞塔主要包括塔体1。所述塔体的顶部设有出气口12，中下部设有进气口2，烟气在塔体1内由下至上。塔体内的上部设有两层填料层8，填料层由轻质空心小球或拉西环堆积而成，最上层填料层的上方设有下喷管9，所述下喷管9上方设有除雾沫层10，出除雾沫层上方设有冲洗喷头11。烟气先经过填料层，填料层可以将下喷管喷出的脱汞浆液分散细沫化，大大提高脱汞浆液对烟气的接触时间和接触面积，实现对烟气中金属汞的深度脱除。除雾沫层主要用于截留烟气夹带的泡沫，冲洗喷头通过喷洒水溶液使泡沫回流至塔体内部，防止脱汞浆液的损失。塔体的外部设有循环泵6，循环泵6通过循环管道与塔体下部的出液口5及塔底上部的下喷管9连接，脱汞浆液填充在塔体内部，主要由塔体外部的循环泵6提升至塔体上部的下喷管9，实现脱汞浆液对烟气中金属汞的循环吸收。塔体中下部设有补液口7和排液口3，且补液口7水平高度高于排液口3设置，补液口7的水平高度低于塔体的进气口2。新配制的脱汞浆液从补液口7进入塔体内部，填充高度高于或等于排液口3，低于或等于补液口7，吸附汞达到饱和的脱汞浆液从排液口3排出，能够保持塔体内脱汞浆液具有较高的脱汞能力。补液口7的水平高度要低于进气口2设置，有利于烟气顺利进入脱汞塔，脱汞塔底部设有排污口4，排污口用于定时清理塔内的沉淀积累物。经过脱汞塔处理后的烟气达标后直接排放。

实施例1

本实施例采用一种金属冶炼烟气脱汞塔，以高分子脱汞材料为主要的吸收和螯合吸附汞的材料，具体包括以下步骤：

(1)将待处理的含汞量不超过7.0mg/m³含汞冶炼烟气引入脱汞塔内，与一定质量浓度15％的高分子脱汞材料循环浆液进行气液接触发生吸附与螯合反应，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起，脱汞率在93％以上。

(2)利用高分子脱汞材料对重金属汞的吸附与螯合等物理化学反应过程，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起。

(3)将脱除重金属汞后的含汞量已达到0.05mg/m³合格净化气从脱汞塔顶部气体出口排出至界区外。

实施例2

本实施例采用一种金属冶炼烟气脱汞塔，以高分子脱汞材料复配有机硫为主要的吸收和螯合吸附汞的材料，具体包括以下步骤：

(1)将待处理的含汞量不超过10.0mg/m³含汞冶炼烟气引入脱汞塔内，与一定质量浓度20％的高分子脱汞材料循环浆液进行气液接触发生吸附与螯合反应，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起，脱汞率在97％以上。

(2)利用高分子脱汞材料对重金属汞的吸附与螯合等物理化学反应过程，将重金属汞与高分子脱汞材料牢牢结合在一起。

(3)将脱除重金属汞后的含汞量已达到0.05mg/m³合格净化气从脱汞塔顶部气体出口排出至界区外。

Claims (7)

1.一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：主体包括塔体(1)；

所述塔体的顶部设有出气口(12)，中下部设有进气口(2)，下部设有出液口(5)；

所述塔体内的上部设有两层填料层(8)，所述填料层上方设有下喷管(9)；

所述塔体的外部设有循环泵(6)，循环泵通过循环管道与塔体下部的出液口及脱汞塔上部的下喷管连接；

所述下喷管上方设有除雾沫层(10)；所述除雾沫层的上方设有冲洗喷头(11)；

所述填料层由空心球或拉西环构成。

2.根据权利要求1所述的一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：所述塔体中下部设有补液口(7)和排液口(3)，且补液口(7)水平高度高于排液口(3)设置。

3.根据权利要求2所述的一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：所述补液口(7)的水平高度低于塔体的进气口(2)。

4.根据权利要求1所述的一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：所述塔体内部填充有脱汞浆液。

5.根据权利要求4所述的一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：所述塔体内部的脱汞浆液填充高度低于或等于补液口(7)，且高于或等于排液口(3)。

6.根据权利要求1所述的一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：所述除雾沫层为丝网状结构。

7.根据权利要求1所述的一种金属冶炼烟气脱汞塔，其特征在于：所述塔体下部设有排污口(4)。