一种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱pm2.5的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2.5的系统，其中系统包括袋式除尘器、湿法脱硫吸收塔、氧化塔、湿式电除尘器、氧化剂制备装置以及氧化脱汞副产物制备集成结构，其包括废液池、沉淀池以及固液分离器。本实用新型实现了有效脱汞并协同脱硫、脱除微细颗粒，并将副产物有效回收，避免二次污染，提高了烟气综合治理效果。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及烟气治理工艺的【技术领域】，尤其涉及一种湿法烟气脱汞并协同脱 硫脱PM2. 5的系统。 -种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统
【背景技术】
[0002] 工业化的快速发展虽然为人类带来了突飞猛进的经济发展和生活水平的提高， 但是也导致了各种环境污染问题的产生。其中，大气污染是21世纪人类社会生存和发展所 面临的最严重的环境问题之一。
[0003] 我国燃煤量和汞排放量均居世界首位，燃煤汞排放已成为第一人为汞污染源，由 于汞的挥发性、持久性、严重危害性和全球污染性，燃煤烟气中以汞为主的重金属污染控制 备受关注。目前，我国政府高度重视燃煤电厂大气污染问题，2012年1月实施的《火电厂大 气污染物排放标准》要求：从2015年1月1日起燃煤锅炉汞及其化合物污染物排放限度为 0· 03mg/m3。
[0004] 目前燃煤烟气脱汞技术主要分为燃烧前脱汞、燃烧中脱汞以及燃烧后烟气脱汞， 其中燃烧后烟气脱汞是利用烟气净化设施实现烟气中汞脱除的技术，是目前燃煤电厂使用 最为广泛也是最主要的汞污染控制手段。
[0005] 煤燃烧的烟气中，汞的存在有3种基本形态：元素态Hg°、氧化态Hg2+和颗粒态汞 Hg(p)。煤种是影响燃煤烟气中汞形态分布的重要原因，例如，烟煤燃烧产生的Hg°比Hg 2+ 多，而褐煤燃烧产生的Hg2+比Hg°多。Hg(p)和Hg2+可以通过常规的污染物控制设备去除， 由于单质汞Hg°的高挥发性及在水中的难溶性，现有的烟气净化设备很难将其去除。因此， 燃煤烟气脱汞的关键就是Hg°的脱除。目前能有效处理Hg°的方法有以下几种：一是采用 吸附剂吸附脱除，二是利用现有污染物控制设备协同脱汞，三是先将Hg°氧化为Hg 2+再予以 脱除。采用吸附剂比如活性炭吸附脱除Hg°技术目前成本较高，且需对吸附剂进行脱附再 生处理，工艺复杂。且仅利用现有设备协同脱汞无法达到国家的排放标准。
[0006] 大气污染源除了重金属汞以外，煤炭燃烧所排出的二氧化硫也造成了多种危害， 它是酸雨和细颗粒物的主要前体物。此外，近年来雾霾的恶劣影响也日益加剧，造成此现象 的污染物为PM2. 5细颗粒物。目前，PM2. 5污染日益成为我国大气污染的另一个核心问题。
[0007] 在大气污染物种类多，危害大的严峻形势下，多种污染物协同脱除的新型工艺体 系逐渐成为国内外技术专家们的研究热点。然而，我国目前针对燃煤烟气中的汞、30 2和 PM2. 5微细颗粒共同治理的技术体系或设备鲜见报道。 实用新型内容
[0008] 鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型提出一种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱 PM2. 5的系统，既能在高效脱除燃煤烟气中的重金属汞的同时协同脱硫和脱除烟气中携带 的PM2. 5微细颗粒，达到污染物的低排放要求；又能将氧化脱汞的副产物有效回收，避免二 次污染，提高烟气综合治理效果。
[0009] 本实用新型提供的技术方案如下：
[0010] 一种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，包括：
[0011] 用于烟气预处理的袋式除尘器；
[0012] 用于烟气脱硫和第一级脱汞的湿法脱硫吸收塔；
[0013] 用于烟气第二级氧化脱汞的氧化塔；
[0014] 用于烟气再净化的湿式电除尘器；
[0015] 所述袋式除尘器的烟气出口与所述湿法脱硫吸收塔的烟气进口相连通，所述湿法 脱硫吸收塔的烟气出口与所述氧化塔的烟气进口相连通，所述氧化塔的烟气出口与所述湿 式电除尘器的烟气进口相连通，所述湿式电除尘器的烟气出口与所述烟囱连通。
[0016] 进一步优选地，所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统还包括：
[0017] 氧化剂制备装置，其溶液出口与所述氧化塔的溶液进口相连通。
[0018] 进一步优选地，所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统还包括：
[0019] 氧化脱汞副产物制备集成结构，其包括废液池、沉淀池以及固液分离器；
[0020] 所述废液池的进口与所述氧化塔的溶液出口相连通，所述废液池的出口与所述沉 淀池的进口相连通，所述沉淀池的出口与所述固液分离器相连通。
[0021] 进一步优选地，所述氧化塔为塔式鼓泡反应器；
[0022] 进一步优选地，所述固液分离器为离心式旋液分离器。
[0023] 进一步优选地，所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统还包括：
[0024] 喷雾增湿装置，其设于所述湿式电除尘器的烟气进口之前，所述喷雾增湿装置的 入口与所述氧化塔的烟气出口相连通，所述喷雾增湿装置的出口与所述湿式电除尘器的烟 气进口相连通；
[0025] 所述喷雾增湿装置的内部设有雾化喷嘴。
[0026] 进一步优选地，所述湿法脱硫吸收塔从下至上依次包括塔底氧化池、烟气进口、脱 硫脱汞浆液喷淋层、机械除雾器和烟气出口；
[0027] 其中，所述塔底氧化池通过浆液循环泵与所述脱硫脱汞浆液喷淋层相连通。
[0028] 通过本实用新型提供的一种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统及脱除工 艺，能够带来以下至少一种有益效果：
[0029] 1、能在高效脱除燃煤烟气中的重金属汞的同时协同脱硫和脱除烟气中携带的 PM2. 5微细颗粒等，达到污染物的低排放要求。本实用新型通过第一级脱汞和第二级氧化脱 汞的使用能够对烟气中的元素态Hg°、氧化态Hg 2+和颗粒态汞Hg(p)进行彻底脱除，特别是 在第二级氧化脱汞阶段，可将较难脱除的元素态Hg°通过氧化变为氧化态的Hg 2+，再进行脱 除。同时，本实用新型的湿法脱硫吸收塔还可脱除烟气中的硫氧化物，且工艺末端的湿式电 除尘器可在高压电场中脱除烟气中残余的Hg 2+、PM2. 5微细颗粒以及酸雾等，使净烟气符合 国家规定的排放标准。
[0030] 2、能将氧化脱汞的副产物有效回收，避免二次污染，提高烟气综合治理效果。本实 用新型在脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的同时，还可通过氧化脱汞副产物制备集成结构对氧化 脱汞的副产物进行回收处理，包括在废液池中收集氧化塔的废液同时进行酸碱中和，再在 沉淀池中通过添加沉淀剂使废液中的Hg 2+反应生成稳定的沉淀，并通过固液分离器对沉淀 进行分离回收，有效避免二次污染，提高烟气综合治理效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明：
[0032] 图1是本实用新型湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统的一种实施例的结构 示意图。
[0033] 附图标号说明：
[0034] 1-燃煤装置；2-袋式除尘器；3-湿法脱硫吸收塔；31-塔底氧化池；32-烟气进 口；33-脱硫脱汞浆液喷淋层；34-机械除雾器；35-烟气出口；36-浆液循环泵；4-氧化塔； 5_喷雾增湿装置；6-湿式电除尘器；7-烟?;8-氧化剂制备装置；9-废液池；10-沉淀池； 11-固液分离器。
【具体实施方式】
[0035] 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，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036] 在本实用新型的一个实施例中，湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统包括了 (1)袋式除尘器2,其用于对烟气进行预处理，脱除烟气中的大颗粒；（2)湿法脱硫吸收塔3， 其用于烟气脱硫协同第一级脱汞，主要通过喷淋浆液喷淋脱除；（3)氧化塔4,其用于通过 氧化剂的氧化作用对烟气进行第二级氧化脱汞；(4)湿式电除尘器6,用于对烟气再净化， 通过高压电场中脱除烟气中残余的Hg 2+、PM2. 5微细颗粒以及酸雾等，使排放的烟气达标。
[0037] 上述结构在构成系统时，依次连通，具体地，袋式除尘器2的烟气出口与湿法脱硫 吸收塔3的烟气进口相连通，湿法脱硫吸收塔3的烟气出口与氧化塔4的烟气进口相连通， 氧化塔4的烟气出口与湿式电除尘器6的烟气进口相连通，湿式电除尘器6的烟气出口与 所述烟@ 7连通。这样可对烟气依次进行大颗粒脱除预处理、脱硫协同第一级脱汞、第二级 氧化脱汞、烟气再净化处理，实现对烟气的脱汞协同脱硫脱PM2. 5,使烟气达到国家规定的 排放标准。
[0038] 优选地，参照图1，本实用新型的湿法脱硫吸收塔从下至上依次包括塔底氧化池 31、烟气进口 32、脱硫脱汞浆液喷淋层33、机械除雾器34和烟气出口 35 ;其中，塔底氧化池 31通过浆液循环泵36与脱硫脱汞浆液喷淋层33相连通。烟气进口与燃煤装置1的烟气出 口相连通，将烟气导入湿法脱硫吸收塔3中。脱硫脱汞浆液喷淋层33用于喷淋可吸收烟气 中的S0 2、Hg2+等成分的浆液；且脱硫脱汞浆液喷淋层33可通过浆液循环泵36与塔底氧化 池31相连通，塔底氧化池31的脱硫浆液被浆液循环泵36导入喷淋层中对烟气进行喷淋， 喷淋液在喷淋的过程中又会回落至塔底氧化池31中。机械除雾器34用于脱除烟气中携带 的浆液、水分、硫酸、硫酸盐等。烟气出口与氧化塔4的烟气进口相连通，将脱硫协同第一级 脱汞后的烟气导入氧化塔4中。
[0039] 优选地，本实用新型中的氧化塔4为塔式鼓泡反应器。
[0040] 优选地，本实用新型的系统还可进一步包括氧化剂制备装置8,其溶液出口与所述 氧化塔4的溶液进口相连通，以向氧化塔4中导入用于将元素态Hg°氧化为Hg2+的氧化剂。 这样可以使得本系统更加完整，独立。
[0041] 优选地，本实用新型的系统还可进一步包括氧化脱汞副产物制备集成结构，其包 括废液池9、沉淀池10以及固液分离器11 ;所述废液池9的进口与所述氧化塔4的溶液出 口相连通，用于收集和存储氧化塔排出的废液；所述废液池9的出口与所述沉淀池10的进 口相连通，用于将废液池9中的废液导入沉淀池10中，并通过沉淀剂将Hg 2+转化为稳定的 沉淀；所述沉淀池10的出口与所述固液分离器11相连通，用于将沉淀分离出来，并对沉淀 进行回收，有效避免二次汞污染。更优选地，固液分离器11为离心式旋液分离器，是旋流分 离器的一种，用以分离以液体为主的悬浮液或乳浊液的设备，分离效果更好。
[0042] 优选地，本实用新型的系统还可进一步包括喷雾增湿装置5,其设于所述湿式电除 尘器6的烟气进口之前，所述喷雾增湿装置5的入口与所述氧化塔4的烟气出口相连通，所 述喷雾增湿装置5的出口与所述湿式电除尘器6的烟气进口相连通；所述喷雾增湿装置5 的内部设有雾化喷嘴。喷雾增湿装置5可用于对进入湿式电除尘器6的烟气加湿，以促进 烟气中气溶胶之间的有效碰撞，提高湿式电除尘器6的除尘效率。应当理解为，其他能够实 现增湿效果的增湿装置也可用在此处，并也应属于本实用新型的保护范围。
[0043] 在本实用新型的一个完整实施例中，参照图1，本实施例提出的一种湿法烟气脱汞 并协同脱硫脱PM2. 5的系统，包括：
[0044] 用于烟气预处理的袋式除尘器2,用于烟气脱硫和第一级脱汞的湿法脱硫吸收塔 3,用于烟气第二级氧化脱汞的氧化塔4,内部设有雾化喷嘴的喷雾增湿装置5,用于烟气再 净化的湿式电除尘器6,用于二级氧化脱汞的氧化剂制备装置8,以及氧化脱汞副产物制备 集成结构，其包括废液池9、沉淀池10以及固液分离器11。具体地，固液分离器11为离心 式旋液分离器。具体地，氧化塔4为塔式鼓泡反应器。
[0045] 其中，上述结构在具体的连接时，袋式除尘器2的烟气进口与燃煤装置1的出口相 连通，袋式除尘器2的烟气出口与湿法脱硫吸收塔3的烟气进口相连通，脱硫吸收塔3的烟 气出口与氧化塔4的烟气进口相连通，氧化塔4的烟气出口与喷雾增湿装置5的入口相连 通，喷雾增湿装置5的出口与湿式电除尘器6的烟气进口相连通，湿式电除尘器6的净烟气 出口与烟囱7连通。氧化塔4的溶液进口与氧化剂制备装置8的溶液出口相连通，氧化塔 4的溶液出口与废液池9的进口相连通，废液池9的出口与沉淀池10相连通，沉淀池10与 固液分离器11相连通。
[0046] 其中，湿法脱硫吸收塔3从下至上依次包括塔底氧化池31、烟气进口 32、脱硫脱汞 浆液喷淋层33、机械除雾器34和烟气出口 35。塔底氧化池31通过浆液循环泵36与脱硫 脱汞浆液喷淋层33相连通。
[0047] 采用本实用新型的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的烟气治理工艺，可在现有 湿法烟气脱硫技术的基础上，与湿电除尘技术和氧化脱汞技术有效结合，通过两级脱汞工 艺彻底遏制燃煤烟气产生的汞污染，并能回收氧化脱汞副产物，实现"变废为宝"，且能协同 脱硫和脱除微细颗粒，提高了烟气综合治理效率，实现了烟气超低排放要求。
[〇〇48] 应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的 优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理 的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征在于，包括： 用于烟气预处理的袋式除尘器； 用于烟气脱硫和第一级脱汞的湿法脱硫吸收塔； 用于烟气第二级氧化脱汞的氧化塔； 用于烟气再净化的湿式电除尘器； 所述袋式除尘器的烟气出口与所述湿法脱硫吸收塔的烟气进口相连通，所述湿法脱硫 吸收塔的烟气出口与所述氧化塔的烟气进口相连通，所述氧化塔的烟气出口与所述湿式电 除尘器的烟气进口相连通，所述湿式电除尘器的烟气出口与所述烟囱连通。
2. 根据权利要求1所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征在于，进一 步包括： 氧化剂制备装置，其溶液出口与所述氧化塔的溶液进口相连通。
3. 根据权利要求1所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征在于，进一 步包括： 氧化脱汞副产物制备集成结构，其包括废液池、沉淀池以及固液分离器； 所述废液池的进口与所述氧化塔的溶液出口相连通，所述废液池的出口与所述沉淀池 的进口相连通，所述沉淀池的出口与所述固液分离器相连通。
4. 根据权利要求3所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征在于，所述 固液分离器为离心式旋液分离器。
5. 根据权利要求1所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征在于，进一 步包括： 喷雾增湿装置，其设于所述湿式电除尘器的烟气进口之前，所述喷雾增湿装置的入口 与所述氧化塔的烟气出口相连通，所述喷雾增湿装置的出口与所述湿式电除尘器的烟气进 口相连通； 所述喷雾增湿装置的内部设有雾化喷嘴。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征 在于， 所述湿法脱硫吸收塔从下至上依次包括塔底氧化池、烟气进口、脱硫脱汞浆液喷淋层、 机械除雾器和烟气出口； 其中，所述塔底氧化池通过浆液循环泵与所述脱硫脱汞浆液喷淋层相连通。
7. 根据权利要求1-5任一项所述的湿法烟气脱汞并协同脱硫脱PM2. 5的系统，其特征 在于， 所述氧化塔为塔式鼓泡反应器。
【文档编号】B01D53/64GK203886378SQ201420326127
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】高继贤, 张小娟, 阎冬 申请人:上海龙净环保科技工程有限公司