一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统及方法，该系统包括吸附剂储仓、气力输送装置、喷射装置、布袋除尘器、热再生装置、风机、冷却装置、汞冷凝提纯装置和汞储罐；吸附剂储仓中的吸附剂在气力输送装置和喷射装置的作用下喷射到烟道中吸附烟气中的汞，布袋除尘器将含汞的吸附剂与烟气分离，净烟气进入脱硫装置脱硫，含汞吸附剂在热再生装置中加热再生，实现汞的脱附和吸附剂的再生，含汞气体经过汞冷凝提纯装置处理后进入汞储罐，再生的吸附剂经冷却装置冷却降温后，进入吸附剂储仓用于下一个脱汞循环，冷却装置回收的热量用于热再生装置预热段的加热；本发明能够有效脱除和回收烟气中的汞，实现脱汞吸附剂的循环利用。
【专利说明】
一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于烟气污染物减排技术领域，具体涉及一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统及方法。
【背景技术】
[0002]煤或垃圾等固体燃料燃烧后所排放的烟气中有Hg等大量有害物质，经济高效的汞污染治理成为我国乃至全球亟需解决的难题之一。
[0003]活性炭等多孔介质，具有高度发达的孔隙构造，具有较大的比表面积，能与烟气中的Hg等污染物充分接触，从而具有特有的吸附性能。目前应用较多的脱汞方法就是吸附法，通常将活性炭等粉末吸附剂喷入烟道，活性炭在烟道中与汞发生物理化学等反应，吸附汞等有害物质后，随烟气中的飞灰在除尘设备中一并脱除。
[0004]采用常规活性炭吸附法脱汞的成本很高，一台600MW燃煤发电机组每年的脱汞成本约为1500万元。常规吸附法，喷入的脱汞活性炭与飞灰混合在一起，吸附剂不但不能分离与重复利用，而且会增加飞灰的含碳量，影响飞灰的资源化利用。
[0005]另外，现有的主流燃煤烟气脱汞技术，包括活性炭吸附法脱汞和氧化法湿法脱硫协同脱汞，只是将烟气中的汞转移到飞灰、石膏或废水等燃烧副产物中，在后续的资源化利用或废物处理过程中，汞比较容易再次释放出来，造成环境的二次污染，未能实现真正意义的脱汞和汞的回收。
【发明内容】
[0006]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统及方法，该系统及方法能够有效循环吸收烟气中的汞，大幅降低脱汞成本，同时实现汞回收利用。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]—种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，包括吸附剂储仓I，设置在吸附剂储仓I出口处的气力输送装置2，设置在气力输送装置2出口并位于静电除尘器后的烟道内的喷射装置3，设置在喷射装置3出口并位于烟道内的布袋除尘器4，设置在布袋除尘器4吸附剂出口的热再生装置5，所述热再生装置5由预热段和加热段两部分组成，预热段入口连通布袋除尘器4吸附剂出口，加热段的出口吸附剂连通冷却装置7，加热段的汞气体出口连通汞冷却提纯装置8，冷却装置7的冷却空气出口与热再生装置5预热段的加热气体入口相连通，热再生装置5预热段的热量来自冷却装置7回收的热量，热再生装置5加热段利用外部热源将吸附剂在预热段的基础上进一步加热，实现汞的热脱附和吸附剂的再生;冷却装置7连接风机6，利用冷却空气将热再生后的吸附剂冷却，冷却装置7吸附剂出口连接吸附剂储仓I入口，将冷却后的吸附剂送入吸附剂储仓I以用于下一个脱汞流程;汞冷却提纯装置8的出口连接汞储罐9。
[0009]所述热再生装置5的吸附剂入口和出口均设置有开关式卸料阀，在热再生过程中入口阀和出口阀均处于关闭状态。
[0010]所述汞冷却提纯装置8还设置有不凝气体去喷射装置3前烟道中的出口。
[0011]所述热再生装置5的预热段和加热段均采用间接式换热装置。
[0012]所述间接式换热装置为管式换热器或管壳式换热器。
[0013]上述所述系统进行循环脱汞与汞回收的方法，吸附剂储仓I中的可再生吸附剂利用气力输送装置2通过喷射装置3喷射到静电除尘器后的烟道内，使烟气中的汞吸附在吸附剂上，烟气及吸附有汞的吸附剂进入到布袋除尘器4中，布袋除尘器4从烟气中分离出富汞的吸附剂，并输送到热再生装置5中，将富汞的吸附剂在惰性气氛下，经过预热段初步加热和加热段的进一步加热升温，使汞脱附形成汞气体，实现吸附剂再生，再生的吸附剂经吸附剂冷却装置7冷却后送入到吸附剂储仓I中，用于下一个脱汞流程，经过冷却装置7回收的热量送入吸收级热再生装置5预热段对热量回收利用;脱附的汞气体进入到汞冷凝提纯装置8进行冷凝及提纯形成液体汞工业产品，进入汞储罐9。
[0014]和现有技术相比较，本发明具备如下优点:
[0015](I)吸附剂的循环利用:通过热再生装置实现吸附剂的再生和循环利用，有效降低烟气脱汞运行成本。
[0016](2)汞的提纯回收。通过汞冷凝提纯装置将热再生装置脱附产生的汞气体冷凝提纯，得到纯的Hg工业产品，真正意义上实现汞的回收，解决飞灰中汞的再释放及对环境的二次污染问题，并避免了常规活性炭吸附法脱汞导致的电厂飞灰含碳量增加的问题，不影响飞灰的资源化利用。
[0017](3)热量的充分回收利用，系统热效率高:将冷却空气在冷却装置吸收的热量通入热再生装置预热段对吸附剂进行初步加热，充分利用系统热量，减少系统热量消耗。
【附图说明】
[0018]图1为本发明系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细的说明。
[0020]如图1所示，本发明一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，包括吸附剂储仓I，设置在吸附剂储仓I出口处的气力输送装置2，设置在气力输送装置2出口并位于静电除尘器后的烟道内的喷射装置3，设置在喷射装置3出口并位于烟道内的布袋除尘器4，设置在布袋除尘器4吸附剂出口的热再生装置5，所述热再生装置5由预热段和加热段两部分组成，预热段入口连通布袋除尘器4吸附剂出口，加热段的出口吸附剂连通冷却装置7，加热段的汞气体出口连通汞冷却提纯装置8，冷却装置7的冷却空气出口与热再生装置5预热段的加热气体入口相连通，热再生装置5预热段的热量来自冷却装置7回收的热量，热再生装置5加热段利用外部热源将吸附剂在预热段的基础上进一步加热，实现汞的热脱附和吸附剂的再生;冷却装置7连接风机6，利用冷却空气将热再生后的吸附剂冷却，冷却装置7吸附剂出口连接吸附剂储仓I入口，将冷却后的吸附剂送入吸附剂储仓I以用于下一个脱汞流程;汞冷却提纯装置8的出口连接汞储罐9。
[0021]作为本发明的优选实施方式，所述热再生装置5的吸附剂入口和出口均设置有开关式卸料阀，在热再生过程中入口阀和出口阀均处于关闭状态，防止脱附产生的含汞气体串入其他装置，避免汞的排放和污染。
[0022]作为本发明的优选实施方式，所述汞冷却提纯装置8还设置有不凝气体去喷射装置3前烟道中的出口。不凝气体通入喷射装置3前的烟道中，对不凝气体中残余的汞进行脱除。
[0023]作为本发明的优选实施方式，所述热再生装置5的预热段和加热段均采用间接式换热装置，如管式换热器或管壳式换热器，避免加热气体与吸附剂的直接接触，减少汞冷凝提纯装置的气体处理量。
[0024]本发明所述系统进行循环脱汞与汞回收的方法，吸附剂储仓I中的可再生吸附剂利用气力输送装置2通过喷射装置3喷射到静电除尘器后的烟道内，使烟气中的汞吸附在吸附剂上，烟气及吸附有汞的吸附剂进入到布袋除尘器4中，经过脱汞的净烟气进入脱硫装置进行脱硫处理，布袋除尘器4从烟气中分离出富汞的吸附剂，并输送到热再生装置5中，在预热段利用从冷却装置回收的热量将吸附有汞的吸附剂在惰性气氛下进行预热，然后利用高温蒸汽或烟气等热源提供的热量将吸附剂进一步加热，从而使汞以气体形式从吸附剂中脱附出来，实现吸附剂的再生，再生的吸附剂经冷却装置7冷却后送入到吸附剂储仓I中，用于下一个脱汞流程，冷却空气在风机6的作用下在冷却装置吸收热量后通入热再生装置5预热段将吸附剂初步加热，实现系统热量的充分回收和利用;脱附的汞气体进入到汞冷凝提纯装置8进行冷凝及提纯形成液体汞工业产品，进入汞储罐9。
[0025]本发明通过喷射装置将吸附剂储仓中的磁性吸附剂喷射到烟道中，从而吸附烟气中的汞，然后通过布袋除尘器将吸附有汞的吸附剂分离出来，吸附汞的吸附剂经热再生装置实现吸附剂的再生及汞的分离，再通过汞冷凝提纯装置回收提纯汞，从而实现汞的回收再利用，再生的吸附剂经冷却装置冷却后进入到吸附剂储仓用于下一个脱汞流程，从而实现吸附剂中的循环利用。因此本发明能够实现吸附剂的再生和循环利用及汞的提纯回收，在有效降低烟气脱汞运行成本的同时实现汞的回收利用，解决飞灰中汞的再释放及对环境的二次污染问题，并避免了常规活性炭吸附法脱汞导致的电厂飞灰含碳量增加的问题，不影响飞灰的资源化利用。
【主权项】
1.一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，其特征在于:包括吸附剂储仓(I)，设置在吸附剂储仓(I)出口处的气力输送装置(2)，设置在气力输送装置(2)出口并位于静电除尘器后的烟道内的喷射装置(3)，设置在喷射装置(3)出口并位于烟道内的布袋除尘器(4)，设置在布袋除尘器(4)吸附剂出口的热再生装置(5)，所述热再生装置(5)由预热段和加热段两部分组成，预热段入口连通布袋除尘器(4)吸附剂出口，加热段的吸附剂出口连通冷却装置(7)，加热段的汞气体出口连通汞冷却提纯装置(8)，冷却装置(7)的冷却空气出口与热再生装置(5)预热段的加热气体入口相连通，热再生装置(5)预热段的热量来自冷却装置(7)回收的热量，热再生装置(5)加热段利用外部热源将吸附剂在预热段的基础上进一步加热，实现汞的热脱附和吸附剂的再生;冷却装置(7)连接风机(6)，利用冷却空气将热再生后的吸附剂冷却，冷却装置(7)吸附剂出口连接吸附剂储仓(I)入口，将冷却后的吸附剂送入吸附剂储仓(I)以用于下一个脱汞流程;汞冷却提纯装置(8)的出口连接汞储罐(9)。2.根据权利要求1所述的一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，其特征在于:所述热再生装置(5)的吸附剂入口和出口均设置有开关式卸料阀，在热再生过程中入口阀和出口阀均处于关闭状态。3.根据权利要求1所述的一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，其特征在于:所述汞冷却提纯装置(8)还设置有不凝气体去喷射装置(3)前烟道中的出口。4.根据权利要求1所述的一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，其特征在于:所述热再生装置(5)的预热段和加热段均采用间接式换热装置。5.根据权利要求1所述的一种可再生吸附剂循环脱汞与汞回收的系统，其特征在于:所述间接式换热装置为管式换热器或管壳式换热器。6.权利要求1所述系统进行循环脱汞与汞回收的方法，其特征在于:吸附剂储仓(I)中的可再生吸附剂利用气力输送装置(2)通过喷射装置(3)喷射到静电除尘器后的烟道内，使烟气中的汞吸附在吸附剂上，烟气及吸附有汞的吸附剂进入到布袋除尘器(4)中，布袋除尘器(4)从烟气中分离出富汞的吸附剂，并输送到热再生装置(5)中，将含汞的吸附剂在惰性气氛下，经过预热段初步加热和加热段的进一步加热升温，使汞脱附形成汞气体，实现吸附剂再生，再生的吸附剂经冷却装置(7)冷却后送入到吸附剂储仓(I)中，用于下一个脱汞流程，经过冷却装置(7)回收的热量送入热再生装置(5)预热段对热量回收利用；脱附的汞气体进入到汞冷凝提纯装置(8)进行冷凝及提纯形成液体汞工业产品，进入汞储罐(9)。
【文档编号】B01D53/10GK106039929SQ201610590398
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月25日 公开号201610590398.8, CN 106039929 A, CN 106039929A, CN 201610590398, CN-A-106039929, CN106039929 A, CN106039929A, CN201610590398, CN201610590398.8
【发明人】蔡铭, 李阳, 杨成龙, 程广文, 杨嵩
【申请人】西安热工研究院有限公司