一种基于镁法脱硫的三氧化硫和汞脱除系统的制作方法

文档序号:15323328发布日期:2018-09-01 03:21阅读:712来源:国知局

本实用新型涉及燃煤烟气处理技术领域,尤其涉及一种基于镁法脱硫的三氧化硫和汞的脱除系统。



背景技术:

煤炭在燃烧过程中会产生的SO3和Hg等物质对电厂设备、大气环境及人类的身体健康产生了不良的影响,镁法脱硫产生的废水中的氯离子浓度很高,会对设备及管道产生腐蚀。

烟气中的SO3会与水蒸气反应生成硫酸蒸汽,一旦管道温度过低,硫酸雾就会腐蚀管道;SO3和逃逸氨反应生成的硫酸氢铵(ABS)是一种有粘性的物质,会粘附在空气预热器和风机的表面,造成对设备的腐蚀;由于SO3容易形成气溶胶,难以在FGD塔中被去除,容易形成蓝色的羽状烟气,又称“蓝羽现象”。Mg(OH)2可以和烟气中的SO3反应生成硫酸镁,也可以直接与硫酸氢铵反应,生成1292℃时仍是固态的硫酸镁铵(AMS),硫酸镁和硫酸镁铵最后可以通过电除尘清除。

汞对人体健康危害极大而且是环境污染持久的有毒物质。烟气中的汞一般存在三种形态:元素汞Hg0、氧化态汞Hg2+,颗粒态Hgp。Hg0的挥发性很强,不易溶于水中,在烟气中极难被去除,Hg2+和Hgp容易在电除尘和FGD中被去除,因此,将Hg0转化为其他形态的汞,能有效有效地提高Hg的去除率。MgCl2能够在150℃分解产生HCl或活性氯,能够将元素汞转化为氧化态汞或颗粒态汞,并且能提高烟气中灰分对汞的吸附性。

专利号201210045064.4公布了一种基于放电活化卤族物质的烟气脱汞系统,将卤族物质注入到活化装置中,经活化的卤族物质能够将元素态汞转化为氧化态汞和颗粒态汞,但是专利中装置耗能较大,经济性有待提高。

专利号201610624013.5公布了一种基于电袋除尘器去除烟气中汞及三氧化硫的控制方法及装置,专利中介绍了在电袋除尘器入口段喷射溶液,以去除SO3和Hg,而电厂设备运行过程中,硫酸氢铵(ABS)对空气预热器的危害很大,专利方法无法避免ABS对空气预热器的腐蚀。

利用氢氧化镁浆液和镁法脱硫废水中的氯化镁不仅能够实现烟气中三氧化硫的脱除,同时也能将烟气中的元素汞氧化成氧化态汞,提高了电除尘对汞的捕集率。



技术实现要素:

为了解决上述问题,根据Mg(OH)2与SO3的反应机理以及镁法脱硫废水中MgCl2在烟道中的分解产物对元素汞的氧化机理,本实用新型提出了一种基于镁法脱硫的三氧化硫和汞的脱除系统,其应用于燃煤电厂的烟气治理系统中;所述脱除系统包括依次连接的氧化池、熟化罐、储罐、计量分配与喷射装置,其中,

所述氧化池用于镁法脱硫废水的预处理,通过曝气将镁法脱硫废水中的亚硫酸镁和亚硫酸氢镁氧化;

所述熟化罐用于熟化氧化镁,制成氢氧化镁浆液;

所述储罐用于储存所述氢氧化镁浆液;

所述计量分配与喷射系统,用于将氢氧化镁浆液稀释后经喷枪喷入烟道中。

进一步,还包括设置于氧化池和熟化罐的连接管路上的过滤器和清水罐,所述过滤器用于过滤所述氧化池出来的脱硫废水,所述清水罐用于储存所述过滤器过滤得到澄清的脱硫废水。

进一步,所述烟道是指SCR反应器与空气预热器之间的烟道,以及空气预热器与电除尘之间的烟道。

进一步,所述喷枪在烟道内的安装形式为顺烟气流安装。

进一步,所述喷枪采用空气雾化喷嘴,喷嘴的雾化粒径为20-100μm,雾化角为30-60°。

本实用新型一种基于镁法脱硫的三氧化硫和汞的脱除系统具有以下优势:

1、可以实现镁法脱硫废水再利用,利用脱硫废水中的氯对元素汞的作用使脱硫废水能够资源化利用。

2、在SCR出口烟道和空气预热器与电除尘之间的烟道进行两级喷射,一方面能够更加彻底的去除SO3,降低了SO3对空气预热器及后续设备的损害,另一方面废水在一级喷射雾化蒸发后,由废水中MgCl2产生的HCl将元素汞转化为氧化态汞或颗粒态汞,更易电除尘器捕集。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图

图2是本实用新型的喷射位置示意图

图中,1-氧化风机,2-氧化池,3-氧化池泵,4-过滤器,5-清水罐,6-清水泵,7-熟化罐,8-熟化泵,9-储罐,10-溶液输送泵,11-混合器,12-计量分配与喷射系统,13-烟道,14-SCR反应器,15-一级喷射烟道,16-空气预热器,17-二级喷射烟道,18-电除尘器,19(1)/(2)-喷枪。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种基于镁法脱硫的三氧化硫和汞的脱除方法的具体实施方式进行详细说明,该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示,一种基于镁法脱硫的三氧化硫和汞的脱除系统。该系统其应用于燃煤电厂的烟气治理系统中,包括依次连接的氧化池、熟化罐、储罐、计量分配与喷射装置,还包括设置于氧化池和熟化罐的连接管路上的过滤器和清水罐,所述过滤器用于过滤所述氧化池出来的脱硫废水,所述清水罐用于储存所述过滤器过滤得到澄清的脱硫废水。

所述氧化池用于镁法脱硫废水的预处理,通过曝气将镁法脱硫废水中的亚硫酸镁和亚硫酸氢镁进一步氧化;所述熟化罐用于熟化氧化镁,制成氢氧化镁浆液;所述储罐用于储存所述氢氧化镁浆液。

所述计量分配与喷射系统,用于计量并将氢氧化镁浆液稀释后经喷枪喷入烟道中,而且喷枪将氢氧化镁浆液稀释喷入烟道时,可利用压缩空气进行雾化。所述烟道是指SCR反应器与空气预热器之间的烟道,以及空气预热器与电除尘之间的烟道。所述喷枪在烟道内的安装形式为顺烟气流安装。所述喷枪采用空气雾化喷嘴,喷嘴的雾化粒径为20-100μm,雾化角为30-60°。

本实施例中基于镁法脱硫的三氧化硫和汞脱除的工艺流程如下:

废水预处理,镁法脱硫废水经过废水预处理系统,通过在氧化池2中经过曝气氧化,将镁法脱硫废水中的亚硫酸镁和亚硫酸氢镁进一步氧化,制得氧化的脱硫废水;

所述氧化池2出来的氧化的脱硫废水,经过滤器4过滤得到澄清的脱硫废水。为了过滤掉水中的固体杂质,过滤器4可选袋式的。

在熟化罐7中将氧化镁熟化制成氢氧化镁浆液,浆液稀释后的浓度是10-25%。通过计量分配与喷射系统12向SCR反应器与空气预热器之间的烟道及空气预热器与电除尘之间的烟道内进行喷射。喷枪在烟道内的安装形式为顺烟气流安装;喷枪采用外混式空气雾化喷嘴,根据雾化时间和雾化形成的固体大小不同,喷嘴的雾化粒径为20-100μm。根据喷雾的覆盖面积的要求,雾化喷嘴的雾化角为30-60°。

如图2所示,所述的两级烟道,即SCR反应器14与空气预热器16之间的烟道作为一级喷射烟道15,喷枪19(1)向一级喷射烟道15中喷射吸收剂溶液,即氢氧化镁浆液,在烟道内雾化,脱除大部分的SO3,废水中的MgCl2分解形成的氯化氢或活性氯将元素汞氧化成氧化态汞。二级喷射烟道17设置在空气预热器16和电除尘器18之间,喷枪19(2)向二级喷射的吸收剂溶液,即氢氧化镁浆液,脱除烟气中残余的SO3,废水中的MgCl2会少量分解产生氯化氢继续氧化元素汞,在此阶段烟气温度降低,灰分对汞的吸附能力提高,更有利于电除尘对汞的捕集。

本实用新型通过两级喷射不仅能有效地降低烟气中SO3的含量,减少对空气预热器等设备的影响,还能通过废水中的Cl将烟气中的元素汞转化为氧化态汞或颗粒态汞而被电除尘器捕集,实现了SO3和Hg的联合脱除。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

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