专利名称：用于通过活化吸附剂脱除气体中汞蒸气的流化床设备的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于通过吸附法脱除气体中汞蒸气的设备，属于环境保 护大气污染控制技术领域，具体涉及一种使用活化吸附剂的流化床设备，可以 实现对汞蒸气的连续高效脱除。
背景技术：
汞及其化合物因为其难降解性、生物积累性和毒性而严重危害人类的神经 系统。由于汞单质在常温下饱和蒸汽压较高，易挥发，因此泄漏于空气中的汞 极易挥发入大气并对环境及人类生活健康造成影响，必须进行净化处理。在通 常情况下，汞离子可以通过传统的烟气净化流程(如湿式洗涤法)有效脱除， 但汞单质由于其低熔点、高饱和蒸汽压以及低水溶性而成为最难控制的形态之 一，需要选择适宜的方法进行特殊处理。
目前用于汞蒸气脱除的方法主要有冷凝法、吸收法和吸附法等，其中冷凝 法很难完全脱除汞蒸气，冷凝后气相中仍有相当数量的汞，还需用其他方法如 吸收法、吸附法等手段进一步净化。吸收法除汞通常净化效率高、操作方便， 但吸收剂一般利用率较低，设备庞大、成本较高。另外，吸收过程容易产生大 量含汞废液或废渣，形成二次污染，后续处理过程繁琐。吸附法是目前应用最 为广泛的汞蒸气脱除与回收方法，该法对汞的控制多采用在反应塔喷入吸附剂 或采用固定吸附床来进行。由于单纯的物理吸附对汞蒸气的吸附容量低，通常 需要对吸附剂进行活化处理使其负载上某种化学物质(如氯、碘、银、硫等)。 汞在被吸附的同时与吸附剂上的物质发生化学反应生成汞类化合物附着在吸附 剂上，以此提高对汞蒸气的脱除效率。
目前常用的吸附法连续脱除汞蒸气的设备为固定吸附床，固定床数目通常 为二到三个。吸附过程进行中，固定床需在吸附、再生、活化步骤间频繁切换，设备管线及阀门复杂，要求自动化程度高，设计工作繁琐。由此，有必要对原 吸附设备进行改进以简化流程，降低成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有吸附设备的不足，设计一种简便易行，脱除 效率高的汞蒸气连续吸附设备。这种设备不但制造和装配简单，成本低廉，而 且大大简化了原吸附流程，提高了操作效率。
为实现这一目的，根据本实用新型的特征，该设备包括通风管道及漏斗形 容器两部分。漏斗形容器与地面垂直，漏斗上部为存放活化吸附剂的储料区； 颈部为用于气体脱汞的吸附区，该区域与通风管道垂直交叉且截面完全相同； 通风管道内装有气体分布器，该分布器位于吸附区上游侧；漏斗底部为带有机 械活动臂的卸料区，可使接近饱和的吸附剂连续移出设备并进入接收槽。
根据本实用新型的更多的具体特征
——储料区与吸附区完全连通并充满经活化处理后的散堆颗粒状吸附剂。
——吸附床层外侧设有防止吸附剂溢出并允许气体穿过的金属丝网。
——吸附床层上游侧设有气体分布器，通过通风管道使气体均匀穿过吸附床。
一一卸料区包括一个将接近吸附饱和的吸附剂从设备中移出的机械活动 臂，其与吸附剂接触的部分带有柔性壁面。
——机械活动臂在吸附初期位于卸料区以支撑吸附剂，吸附剂接近饱和后 则通过机械臂的往复运动被恒速移入接收槽，储料区中的活化吸附剂同时通过 重力作用进入吸附床层以实现新鲜吸附剂的补充。
本实用新型所能达到的有益效果是吸附操作开始时机械活动臂静止并支 撑储料区与吸附区中的吸附剂；吸附过程中，储料区采用顶盖密封，吸附区下游侧形成负压，待分离气体混合物按一定流速经气体分布器均匀分布后穿过带金属丝网的吸附床层以实现汞蒸气的吸附脱除；吸附剂初次接近饱和后，卸料区的机械活动臂开始持续运动以将散堆活化吸附剂匀速移入接收槽，而储料区中的新鲜吸附剂就会自动以相同的速度补充入吸附床层，实现吸附过程的连续进行；接收槽内的吸附剂经再生及重新活化后即可再次送入储料区，继续进行吸附操作。该设备实现了汞蒸气吸附、再生及活化过程的连续操作，使整个工艺流程、设备及后续的设计工作都得到大幅简化，大大降低了运行和维护成本，适宜推广应用。
通过下面参考附图对实施例的说明可以清楚本实用新型的特征和优点，图1示出了本实用新型实施例的设备示意图。
具体实施方式
参阅图1，为本实用新型实施例的设备示意图。该汞蒸气吸附脱除设备的具体工作流程如下
1. 将一定尺寸的活化吸附剂送入储料区及吸附床层并填满后采用顶盖密封；
2. 在吸附床层下游侧形成负压，使含汞气体混合物以一定流速连续穿过带金属丝网的吸附床层；
3. 吸附床层上游侧添加气体分布器以使气体均匀穿过吸附床；
4. 启动带机械活动臂的往复式卸料系统，达到饱和的吸附剂通过重力作用自然落入卸料区，此时吸附床层与卸料区连通并充满吸附剂；
5. 通过卸料系统将接近饱和的吸附剂推入接收槽，之后卸料系统回到原位，刚接近饱和的吸附剂再次因重力落入卸料区；
6. 连续运行卸料系统使吸附剂以恒定速度向下移动，并在接近饱和的时刻依次被移入卸料区及接收槽；
7.利用热水清洗等方法处理接收槽内的饱和吸附剂以进行汞回收，处理后的吸附剂经再次活化后即可送入储料区重复使用，最终实现整个过程的连续稳态操作。
本实用新型是用于分离气体混合物，尤其是脱除气体中汞蒸气的理想设备。使用散堆式活化吸附剂，汞蒸气的脱除效率可以达到99%以上。
权利要求1.一种用于通过活化吸附剂脱除气体中汞蒸气的流化床设备，包括通风管道(6)及漏斗形容器两部分，漏斗形容器与地面垂直，漏斗上部(3)为存放活化吸附剂的储料区(1)；颈部为用于气体脱汞的吸附区(11)，该区域与通风管道(6)垂直交叉且截面完全相同；通风管道内装有气体分布器(5)，该分布器位于吸附区(11)上游侧；漏斗底部为带有机械活动臂(8)的卸料区(9)，可使接近饱和的吸附剂连续移出设备并进入接收槽(10)。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，储料区(1)主要包括漏斗上部 (3)及顶盖(2);储料区(1)和吸附区(11)完全连通，其中充满用于脱除汞蒸气的散堆颗粒状活化吸附剂。
3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，吸附区(11)主要包括吸附床层(7) 及其外侧的金属丝网(4)，可以防止吸附剂溢出并允许气体穿过。
4. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括使通风管道(6) 内的气体均匀穿过吸附床层(7)的气体分布器(5)。
5. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，卸料区(9)主要包括将接近吸 附饱和的吸附剂从设备中移出的机械活动臂(8)以及用于吸附剂再生和汞回收 的接收槽(10)。
6. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，机械活动臂(8)上所有与吸附 剂接触的部分都带有减小吸附剂磨损的柔性壁面。
专利摘要一种用于通过活化吸附剂脱除气体中汞蒸气的流化床设备，包括通风管道及漏斗形容器两部分。漏斗形容器与地面垂直，漏斗上部为存放活化吸附剂的储料区；颈部为用于气体脱汞的吸附区，该区域与通风管道垂直交叉且截面完全相同；通风管道内装有气体分布器，该分布器位于吸附区上游侧；漏斗底部为带有机械活动臂的卸料区，可使接近饱和的吸附剂连续移出设备并进入接收槽。本实用新型可以较简便的方式实现汞蒸气吸附工艺中繁琐的吸附、再生等步骤的连续进行，大大降低了运行维护成本，同时具有脱汞效率高，加工制造简单的优点，适宜推广应用。
文档编号B01J20/30GK201329239SQ20082014224
公开日2009年10月21日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者刘朝辉, 刘汉桥, 张曙光, 徐朝阳, 狄海燕, 珂 董, 闫志海, 檬 韩, 马云生, 高建东 申请人:天津渤海环保工程有限公司;天津泰达环保有限公司