一种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的装置和方法_2

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性复杂成分S2-、X2_、0H-也转入 气相,接触后,氧化分离;
[0026] ArONa+S〇2+H2〇^ArOH|+Na2S03
[0027] ArONa+C〇2+H2〇^ArOH|+Na2C〇3
[0028] ArONa+H2S^ArOH|+Na2S
[0029] RC00Na+S02+H20^RC00H|+Na2S03
[0030] 步骤4)烟气和黑液经过多重筛板和气液导管进行气液逆流接触,以及除雾器的处 理,最后洁净烟气由反应塔上方的烟气出口排出;黑液由浆液槽的废液排出口排出;
[0031 ]步骤5)新鲜浆液补充栗向浆液槽中补充新鲜浆液,使浆液槽中黑液的PH值维持在 11 ~12〇
[0032] -种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,在黑液中加入氧化剂高锰酸钾,高锰酸 钾浓度为C(KMn0 4) = 1.5mmol/L。由于单纯的黑液除汞率不能达到高汞浓度烟气排放标准 的要求,所以添加氧化剂,进行氧化去除。
[0033] -种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,在添加氧化剂高锰酸钾的基础上对黑液 进行稀释,入口烟气中S0 2浓度在2000~3000mg/m3之间,黑液的稀释倍数为4倍;入口烟气 中S02浓度在4000~6000mg/m3之间,黑液的稀释倍数为2倍。由于生产中产生的黑液各成分 浓度较高,直接利用不能完全发挥黑液的作用,为了在工业上更有效地利用黑液,需将其稀 释然后再处理烟气。通过实验发现随着黑液稀释倍数的增加,pH值下降较缓慢,脱硫效率和 除汞效率都呈现快速下降的趋势。按照上述稀释倍数稀释黑液,可达到最佳的经济性和脱 硫除汞目的。
[0034] -种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,在脱硫除汞前对黑液进行调质,使黑液 中各组份的浓度(W/W)为:NaOH 2 %,Na2S0.1 %,NaBrO . 4 %,木质素磺酸钠6 %,葡萄糖酸钠 0.6%,二甲基砜 1.5%,Sio20.5%,Na2C032%,NaC12%,Na 2S〇42%,蔗糖0.6%,十八烯酸 0·2%〇
[0035] -种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,在脱硫除汞前对黑液进行调质,使黑液 的PH值为11~12。
[0036] 一种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,在脱硫除汞前对黑液进行调质,用NaBr 模拟黑液中的溴化物,用NaCl模拟黑液中的氯化物,用Na2S04模拟黑液中的硫酸盐类物质, 用Na2C03模拟黑液中的碳酸盐类物质,用Na2S模拟除汞黑液中的硫化物,用木质素磺酸钠来 模拟制浆黑液中木质素化合物。
[0037] -种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,浆液槽中黑液循环时间为:
[0038] 1)单独处理S02烟气的循环时间为3h~3h20min;
[0039] 2)同时处理S02和Hg烟气的循环时间为3h。
[0040] 通过大量实验证明,采取上述循环时间,能合理利用黑液,并且烟气中S02、Hg浓度 能够达到排放标准。
[0041] 一种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的方法,对烟气中S02和Hg脱除产生影响的因素 为循环L/G、空塔气速以及进口烟气中S0 2和Hg浓度;其中,循环L/G为主要因素,空塔气速以 及进口烟气中S02和Hg浓度为次要因素,上述因素的具体参数为:
[0042] 1)单独处理S02烟气:当入口 S02浓度为800~6000mg/m3时,循环L/G为14L/V,空塔 气速为0.3m/s;
[0043] 2)黑液同时脱硫除汞:当入口 S02浓度在2000~3000mg/m3之间,入口Hg浓度在50μ g/m 3左右时,循环L/G为13L/V,空塔气速为0 · 3m/s;当入口 S02浓度在4000~6000mg/m3之 间,入口Hg浓度在50yg/m 3左右时,循环L/G为14L/m3,空塔气速为0.3m/s。
[0044] 以上参数的获取是通过大量实现证明并分析得出的,具有良有好的经济性和最佳 的脱硫除汞效果。
[0045]本发明中黑液脱硫除汞的机理:
[0046] (1)黑液的pH高,一般大于10.5,符合碱液吸收燃煤烟气的脱硫要求;
[0047] (2)黑液中无机盐、有机酸盐可以提高黑液缓冲能力,稳定黑液对S02吸收,抑制反 应产物结垢;
[0048] (3)黑液硫化物,满足黑液对燃煤烟气中二价汞的吸收;
[0049] (4)黑液中木质素和脂肪酸,发生酸析反应,与烟气中的S02、C02等酸性组分发生亲 电子性取代反应,生产疏水性的棕黄色木质素;
[0050] (5)黑液中的卤化物(氯化物)和有机酸盐等,可促进HgO转化为Hg2+;
[00511 (6)KMn04可以在碱性条件下生成羟基自由基0H参与到HgO的氧化过程中,极大的 增强了这一氧化过程。
[0052]本发明中黑液的降解变化:
[0053] PH:本发明发现无论是单纯处理S02还是协同控制S02和Hg,随着造纸黑液循环时间 的延长,黑液的pH值下降迅速,且趋势平均;同时能够发现Hg对黑液pH值的影响很小,主要 是烟气S02的作用。黑液处理烟气3h时,ph从11.5下降到8.5。
[0054] C0D:本发明随着造纸黑液循环时间的延长,黑液的CODcr值下降迅速,且烟气中含 有取时不利于(》0(^的去除。黑液处理烟气311时,0)0去除率约40%。
[0055] 本发明的有益效果是:
[0056] 首先从结构上来讲,本发明中设置了多级脱硫除汞腔,可以根据实际情况对烟气 进行多级脱硫除汞,实现烟气达标排放;
[0057] 每一组脱硫除汞腔配设有独立的浆液槽、雾化喷嘴、筛板、浆液循环栗以及新鲜浆 液补充栗,可以分别调节PH,并且实现模块化,在实际应用中可以根据实际情况进行增减, 维护检修方便,提高其可控性;
[0058] 筛板的设置使黑液形成液膜,使气液充分接触,提高脱硫除汞效率;
[0059] 穿孔板的设置,使烟气与黑液在加长的气液导管中逆流接触,进一步增加了烟气 与黑液的接触几率和接触面积,增强脱硫除汞效果;
[0060] 从实现方法上来讲,本发明与常规工艺相比:目前燃煤电厂烟气脱硫的主流工艺 是湿法烟气脱硫技术,脱硫剂多为石灰石或石灰,运行参数的控制较为复杂,很容易出现结 垢、腐蚀,成本较高。燃煤电厂目前的汞去除技术是利用现有湿法FGD装置进行脱汞性能的 扩展,但由于零价汞难以溶解于现有的脱硫浆液中,因而很难被现有湿法吸收系统脱除。本 发明利用制浆黑液协同控制燃煤烟气中的S0 2和Hg,不仅可节约脱硫除Hg的运行费用,也可 降低黑液的污染水平,减轻后续污水处理设施的压力,降低污水处理运行费用,达到以废治 废的目的,实现经济效益和环境效益的统一。同时,可利用传统湿法脱硫设备和工艺,仅将 传统的脱硫吸收液更换为制浆黑液,在现有脱硫设备基础上无需额外动力设备,通过工艺 运行参数的调整和强化HgO转化的添加剂的介入,即可实现同时实现脱硫除汞。
【附图说明】
[0061] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0062] 附图1是一种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的装置的结构示意图。
[0063]附图2是穿孔板的俯视图。
[0064]附图3是图2的A-A剖视图。
[0065]图中,1.反应塔,2.烟气入口,3.雾化喷嘴,4.除雾器,5.烟气出口,6.浆液槽,61. 出液口,62.废液排出口,7.浆液循环栗,8.新鲜浆液补充栗,9.筛板,10.穿孔板。
【具体实施方式】
[0066]在附图中,一种麦草制浆黑液同时脱硫除汞的装置,包括反应塔1、烟气入口 2、雾 化喷嘴3、除雾器4、浆液循环栗7;所述反应塔1的底部设置浆液槽6,顶部设置除雾器4和烟 气出口 5,浆液槽6设有出液口 61和废液排出口 62;所述反应塔1的筒壁下部设置烟气入口 2, 并位于烟气入口 2的上方依次设置多个浆液管口;每个浆液管口连接有输液管,输液管位于 反应塔1内部的一端连接雾化喷嘴3,另一端连接浆液循环栗7,浆液循环栗7与浆液槽6的出 液口 61连接;所述反应塔1内部对应每个雾化喷嘴3的下方设置筛板9;反应塔1内还设有将 反应塔1分成至少两级脱硫除汞腔的穿孔板10。
[0067] 所述穿孔板10上均布直径为20mm的气液导管,气液导管的高度为200mm。穿孔板10 与反应
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