水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，软锰矿粉与水混合制浆，浆液通过泵补充到脱硫塔下部；在吸收塔内，循环泵将软锰矿矿浆输送到脱硫塔上部经喷淋装置喷淋后，软锰矿浆中MnO2与水泥窑尾烟气中的SO2和Hg发生反应，生成MnSO4和HgSO4；脱硫脱汞后的烟气经除雾器除雾后排出脱硫塔；反应完成富含MnSO4和HgSO4的软锰矿矿浆经浆液泵排出吸收塔。本方法很好的解决了烟气中SO2和Hg同时超标的问题，在同一装置中同时高效率的脱硫和脱汞，使烟气达标排放，避免了SO2和Hg对环境的污染。本系统操作简便，对SO2和Hg脱除效率高，占地面积小，设备投资少。
【专利说明】
水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种水泥窑烟气处理领域，特别是一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统。【背景技术】
[0002]GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》规定，2015年7月1日起，现有水泥窑及窑磨一体机S02最高允许排放浓度为200mg/Nm3，2014年3月1日起新建水泥窑及窑磨一体机S02最高允许排放浓度为200mg/Nm3，Hg最高允许排放浓度为0.05mg/Nm3，重点地区的S02 排放将根据国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府决定执行l〇〇mg/Nm3更严格的标准。
[0003]我国许多水泥熟料生产企业so2减排任务十分严峻，每年so2排污费用高达几百万元。因此，水泥窑S〇2排放控制成为一项紧迫任务。
[0004]汞排放主要来自发电厂、水泥厂、冶炼厂、焚化炉等，主要产生于含汞的煤炭、矿石和垃圾废物的焚烧，水泥厂汞排放需要重点关注。
[0005]针对水泥窑S02超标排放，排放浓度不大于1000mg/Nm3的情况，为了减少投资，出现了以下几种减少S02排放技术:更换原料、增湿塔喷水脱硫技术、旋风筒法脱硫技术、加消石灰脱硫技术等。但是这些方法都存在脱硫效率不高，无法满足标准排放等问题。
[0006]水泥窑脱汞国内目前鲜有实施的案例，国外烟气脱汞以活性炭/活性焦吸附为主。 水泥窑控制汞排放可采用以下措施:降低水泥窑排烟温度，但目前水泥窑尾烟气广泛用于余热发电及烘干生料，窑尾烟气温度并不能大幅降低;活性炭/活性焦吸附，此方法成本高， 吸附后的活性炭/活性焦难以二次利用；烟气协同脱硫脱汞装置在电厂已经成熟运用，但水泥窑较电厂硫排放浓度低，无法实现烟气中汞的有效脱除，在水泥窑上能否利用还在研究阶段。【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简便、运行高效的水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统。该系统和方法适用范围广，对于水泥窑烟气同时脱硫脱汞具有明显效果。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的:设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其还包括浆液箱、浆液箱搅拌器、浆液输送栗、吸收塔、除雾器、喷淋装置，吸收塔搅拌器、浆液循环栗和浆液排出栗;浆液箱内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器;浆液箱出口与浆液输送栗进口连接，浆液输送栗出口与吸收塔下部进口连接;浆液循环栗入口接到吸收塔底部，出口连接到喷淋装置，喷淋装置设于吸收塔内部上方;吸收塔内喷淋装置上方还安装有除雾器;吸收塔内底部还设有持续搅拌的吸收塔搅拌器;吸收塔底部还设有用于浆液排出的浆液排出栗;吸收塔中下部还设有一烟气进口。
[0009]进一步的，为了使待处理烟气速度增加，所述吸收塔中部直径变小。
[0010]设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞方法，步骤如下:[〇〇11 ]1)在浆液箱中将软锰矿粉与工艺水制浆；
[0012] 2)使用浆液输送栗栗送到吸收塔的下部；
[0013] 3)浆液循环栗将浆液输送到吸收塔的上部，经喷淋装置喷淋后，与通过烟气进口进入的窑尾烟气进行化学反应，软锰矿浆中Mn02与上升的水泥窑尾烟气中的S02和Hg接触反应生成MnS04和HgS04;
[0014]4)反应后的烟气经过吸收塔顶部的除雾器除雾后排出吸收塔；
[0015] 5)反应后的浆液经浆液排出栗从吸收塔底部排出。
[0016]进一步的，所述软锰矿粉Mn〇2质量分数为20 %?30 %，软锰矿粉45WI1筛余彡10 %。 [0〇17] 进一步的，所述软猛矿浆的质量浓度为10%?30%，Mn02/S02摩尔比为0.5?1。 [〇〇18] 进一步的，所述窑尾烟囱排放烟气温度为100?200°C;以烟气中02含量为10%基准计算，窑尾烟囱烟气中S〇2含量为1000?3000mg/Nm3，Hg含量彡0 ? lmg/Nm3。
[0019]本实用新型的积极效果:本实用新型技术方案中，提供一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，同时脱硫脱汞，具有操作方便、效率高、占地面积少、投资成本低等优点，是目前解决水泥窑S02及Hg超标排放的有效方法。【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0021 ]图1是本实用新型的实施方案的径向截面结构示意图。
[0022]图中，1、浆液箱;2、浆液箱搅拌器;3、浆液输送栗;4、吸收塔;5、除雾器;6、喷淋装置;7、吸收塔搅拌器;8、浆液循环栗;9、浆液排出栗;a、软锰矿粉;b、工艺水;c、烟气;d、洁净烟气;e、浆液。【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合【具体实施方式】和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0024]如图1所示，设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其还包括浆液箱1、浆液箱搅拌器2、浆液输送栗3、吸收塔4、除雾器5、喷淋装置6，吸收塔搅拌器7、浆液循环栗8和浆液排出栗9;浆液箱1内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器2;浆液箱1出口与浆液输送栗3进口连接，浆液输送栗3出口与吸收塔4下部进口连接;浆液循环栗3入口接到吸收塔4底部，出口连接到喷淋装置6，喷淋装置6设于吸收塔4内部上方;吸收塔4内喷淋装置6上方还安装有除雾器5;吸收塔4内底部还设有持续搅拌的吸收塔搅拌器7 ;吸收塔4底部还设有用于浆液排出的浆液排出栗9;吸收塔4中下部还设有一烟气进口。[〇〇25]进一步的，为了使待处理烟气速度增加，所述吸收塔4中部直径变小。
[0026] 设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞方法，步骤如下:[〇〇27]1)在浆液箱1中将软锰矿粉与工艺水制浆；
[0028] 2)使用浆液输送栗3栗送到吸收塔的下部；
[0029] 3)浆液循环栗8将浆液输送到吸收塔4的上部，经喷淋装置6喷淋后，与通过烟气进口进入的窑尾烟气进行化学反应，软锰矿浆中Mn02与上升的水泥窑尾烟气中的S02和Hg接触反应生成MnS〇4和HgS〇4;
[0030] 4)反应后的烟气经过吸收塔4顶部的除雾器5除雾后排出吸收塔4;[0031 ] 5)反应后的浆液经浆液排出栗从吸收塔底部排出。[〇〇32] 进一步的，所述软锰矿粉Mn02质量分数为20 %?30 %，软锰矿粉45mi筛余彡10 %。 [〇〇33] 进一步的，所述软锰矿浆的质量浓度为10%?30%，Mn02/S02摩尔比为0.5?1。 [〇〇34] 进一步的，所述窑尾烟囱排放烟气温度为100?200°C;以烟气中02含量为10%基准计算，窑尾烟囱烟气中S〇2含量为1000?3000mg/Nm3，Hg含量彡0 ? lmg/Nm3。[〇〇35] 本实用新型的工作原理:利用S02和Hg的还原性，利用Mn02的氧化性，采用软锰矿为吸收剂，反应生成MnS〇4和HgS〇4。反应机理为:
[0036] S〇2+H2〇 = H2S〇3
[0037]H2S〇3+Mn〇2=MnS〇4+H20
[0038] S〇2+H2〇+l/2〇2 = H2S〇4
[0039] Hg+Mn〇2+2H2S〇4 = HgS〇4+MnS〇4+2H2〇[〇〇4〇] 实施例:某水泥生产企业窑尾烟气烟囱S02含量为1500?2500mg/Nm3,平均浓度为 2000mg/Nm3; Hg含量为0 ? 05?0 ? lmg/Nm3，平均浓度为0 ? 075mg/Nm3。软锰矿粉与工艺水充分混合后，将质量浓度为10 %?30 %软锰矿浆输送到吸收塔下部，Mn02/S02摩尔比为0.5?1; 然后浆液循环栗将浆液输送到吸收塔的上部，经将喷淋装置喷淋后，软锰矿浆中Mn02与上升的水泥窑尾烟气中的S02和Hg接触反应生成MnS〇4和HgS〇4;反应后的烟气经过脱硫塔顶部的除雾器除雾后排出吸收塔;反应后的浆液经浆液栗从吸收塔底部排出。脱硫脱汞完成后， 在烟囱处检测窑尾烟气中的S02浓度为89mg/Nm3，去除率达到95.6 % ; Hg浓度为0.006mg/ Nm3,去除率达到92%。烟囱出口S02和Hg排放浓度均达到水泥行业最新排放标准。[〇〇41 ] 所述的软锰矿粉中此02质量分数为20%?30%，软锰矿粉45仰1筛余彡10%。[〇〇42] 窑尾烟囱烟气温度为100?200°C。
[0043]上面所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围， 本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其特征在于:其还包括浆液箱(1)、 浆液箱搅拌器(2)、浆液输送栗(3)、吸收塔(4)、除雾器(5)、喷淋装置(6)，吸收塔搅拌器 (7)、浆液循环栗(8)和浆液排出栗(9);浆液箱(1)内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器(2);浆 液箱(1)出口与浆液输送栗(3)进口连接，浆液输送栗(3)出口与吸收塔(4)下部进口连接； 浆液循环栗(3)入口接到吸收塔(4)底部，出口连接到喷淋装置(6)，喷淋装置(6)设于吸收 塔(4)内部上方;吸收塔(4)内喷淋装置(6)上方还安装有除雾器(5);吸收塔(4)内底部还设 有持续搅拌的吸收塔搅拌器(7);吸收塔(4)底部还设有用于浆液排出的浆液排出栗(9);吸 收塔(4)中下部还设有一烟气进口。2.如权利要求1所述的水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，其特征在于:所述吸收塔(4)中部直径变小。
【文档编号】B01D53/50GK205586806SQ201620438655
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】桑圣欢, 李安平, 陈艳征, 罗超
【申请人】南京凯盛国际工程有限公司