一种微波处理含汞废物的装置的制作方法

文档序号:11836259阅读:338来源:国知局

本实用新型涉及一种微波处理含汞废物的装置,属于含汞废物处理技术领域。



背景技术:

由于我国是一个“贫油多煤”的国家,所以电石法生产聚氯乙烯一直占据主导地位,而该工艺中需要采用氯化汞触媒作为催化剂,一旦氯化汞触媒使用时间过长后,负载在活性炭上的氯化汞含量就会降低,同时活性炭上的孔会由于碳沉积和高沸点有机物的沉积等而被堵塞,从而导致氯化汞触媒失活。这样便会产生大量的废氯化汞触媒,由于氯化汞具有挥发性和毒性,处置不当则会造成极大的环境污染问题;此外,随着汞资源的枯竭,将废触媒中的汞回收起来再利用将具有极大的经济效益和社会效益。目前处理废氯化汞触媒的方法主要包括预处理-蒸馏法和高温升华回收氯化汞法,预处理-蒸馏法主要通过先用碱处理废触媒,使氯化汞变为氧化汞,然后再通过加热分解为汞,最后通过冷凝回收汞;高温升华回收氯化汞法是将废氯化汞触媒加热到一定温度后,使氯化汞挥发,然后再进行冷凝回收。

采用这两种方法处理废氯化汞触媒都需要使用干馏设备,常见的有燃煤蒸馏炉、燃气蒸馏炉和竖式自燃节能炉等。燃煤或燃气蒸馏炉通过燃烧煤或气来提供能量,能耗较高且汞的回收率不高、而且容易造成汞的二次污染问题;竖式自燃节能炉通过将活性炭进行燃烧来提供能量,事实上,经化学预处理后的活性炭燃点较高而不易燃烧。此外,由于湿的氯化汞蒸汽和汞蒸汽具有强烈的腐蚀性,又加之高温条件,使得几乎没有任何金属材料能抵抗如此强烈的腐蚀;而高温下抗腐蚀的陶瓷等非金属材料又具有传热性能差的缺点,因此,在采用这些干馏设备处理废氯化汞触媒时,都会存在设备腐蚀严重和能耗高的缺点,甚至造成汞的二次污染问题。

此外,由于活性炭对汞及其化合物有较强的捕获能力,因此,燃煤电厂等工厂通常采用活性炭来吸附烟气中的汞,而达到吸附饱和后的废活性炭同样需要进行处理。另外,冶金、化工等生产过程还会产生含汞烟尘等,目前对这些含汞废物的处置都没有较好的办法。



技术实现要素:

针对现有处理含汞废物的设备,尤其是含汞废活性炭的设备存在腐蚀严重和能耗高、二次污染严重的问题,本实用新型提供一种微波处理含汞废物的装置,该装置结构简单、处理效率高、汞回收率高和过程清洁环保,本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种微波处理含汞废物的装置,包括微波加热装置、测温装置、冷凝装置6、收集罐8和尾气处理装置,微波加热装置包括微波反应器1和反应器9,测温装置包括热电偶3和套在热电偶3外部的测温管4,尾气处理装置包括若干洗气瓶7,微波反应器1内部设有反应器9,反应器9顶部插入测温装置和载气管,反应器9一侧设有料口5,料口5依次外接冷凝装置6、收集罐8和若干洗气瓶7。

所述载气管端口设有载气通入口2。

所述反应器9为圆柱体或立方体,材质为玻璃、石英或陶瓷。

上述洗气瓶7中高锰酸钾、硫化钠、氢氧化钠和活性炭中的一种或几种吸收剂。

该微波处理含汞废物的装置的使用原理为:

工作时,首先将经预处理后的含汞废物(废含汞活性炭)从料口5加入反应器9中,将热电偶3插入测温管4中,从载气通入口2通入空气。开启微波反应器1,以70℃/min的速度升温至200℃,再保温4min,废含汞活性炭中的汞便以蒸汽形式挥发出来,在空气的驱动下,通过蒸汽出口5进入冷凝装置6,经冷凝后便以液态形式沉降在收集罐8中,可以进行回收再利用。残余尾气依次通过装有高锰酸钾-硫酸溶液和活性炭的洗气瓶7进行清洗后排空。当吸收剂耗尽以后,可以从装有高锰酸钾-硫酸溶液的洗气瓶7中回收硫酸汞,吸附有汞的活性炭可用作废含汞活性炭原料,通过该工艺再次回收汞。经处理后,废含汞活性炭中汞的回收率可达到99.5%,回收汞后的活性炭可以通过该装置在微波和载气的作用下进行再生后利用。

本实用新型的有益效果是:

(1)该装置结构简单、处理效率高、汞回收率高。

(2)通过采用微波加热,可以使含汞废物快速达到所需温度,使汞及其化合物挥发,从而可极大地提高处理效率和缩短处理时间。

(3)微波加热不需要采用外加燃料且处理时间短,从而可以降低能耗,同时整个处理过程清洁环保。

(4)整个装置的密封性较好,可以有效防止汞的二次污染。

附图说明

图1是本实用新型装置结构示意图。

图中:1-微波反应器,2-载气通入口,3-热电偶,4-测温管,5-料口,6-冷凝装置,7-洗气瓶,8-收集罐,9-反应器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1所示,该微波处理含汞废物的装置,包括微波加热装置、测温装置、冷凝装置6、收集罐8和尾气处理装置,微波加热装置包括微波反应器1和反应器9,测温装置包括热电偶3和套在热电偶3外部的测温管4,尾气处理装置包括若干洗气瓶7,微波反应器1内部设有反应器9,反应器9顶部插入测温装置和载气管,反应器9一侧设有料口5,料口5依次外接冷凝装置6、收集罐8和若干洗气瓶7。

其中载气管端口设有载气通入口2;反应器9为圆柱体,材质为玻璃。

实施例2

该微波处理含汞废物的装置,包括微波加热装置、测温装置、冷凝装置6、收集罐8和尾气处理装置,微波加热装置包括微波反应器1和反应器9,测温装置包括热电偶3和套在热电偶3外部的测温管4,尾气处理装置包括若干洗气瓶7,微波反应器1内部设有反应器9,反应器9顶部插入测温装置和载气管,反应器9一侧设有料口5,料口5依次外接冷凝装置6、收集罐8和若干洗气瓶7。

其中载气管端口设有载气通入口2;反应器9为立方体,材质为石英。

实施例3

该微波处理含汞废物的装置,包括微波加热装置、测温装置、冷凝装置6、收集罐8和尾气处理装置,微波加热装置包括微波反应器1和反应器9,测温装置包括热电偶3和套在热电偶3外部的测温管4,尾气处理装置包括若干洗气瓶7,微波反应器1内部设有反应器9,反应器9顶部插入测温装置和载气管,反应器9一侧设有料口5,料口5依次外接冷凝装置6、收集罐8和若干洗气瓶7。

其中载气管端口设有载气通入口2;反应器9为立方体,材质为陶瓷。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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