汞蒸气吸收装置及吸收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废气吸收装置及吸收方法，具体涉及一种从废气中吸收汞蒸气的吸收装置及吸收方法，属于利用膜吸收技术净化处理气体领域。
【背景技术】
[0002]汞在常温、常压下呈液态存在，易蒸发，蒸发后的气体有剧毒；而汞和汞的化合物在工业、农业、医药及日常生活中应用十分广泛。目前世界上约有80多种工业生产产品需要用汞作原料或辅助材料，每年散失在环境中的汞估计达5000t，对人类健康构成严重威胁。汞蒸气作为有毒空气污染物，可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体，造成人体神经性中毒和深部组织病变，甚至会出现精神混乱，进而疯狂痉挛致死。另一方面，汞及其化合物又是重要的生产原料，如不能充分利用这些汞资源，会导致资源的严重浪费。因此对汞的回收治理成为当前关注的焦点。
[0003]目前国内外在汞的治理领域有很多工艺技术，主要有固体吸附法、液体吸收法。固体吸附法主要利用活性炭或负载氯、硫、银等的活性炭通过固定吸附床除去汞，这种工艺活性炭用量大，且处理效率不高，汞回收再利用难度较大；液体吸收法主要是将含汞气体通入吸收塔中与吸收剂反应来除去汞，但传统的吸收塔存在气液传质面积随气液两相流速变化而变化，气液传质面积需通过经验关联式和实验测定，且气液直接接触，容易引起泛液、沟流和起泡等现象，传质效率往往很低，另外吸收设备体积大，存在吸收剂使用量较大、成本高等不足。因此，设计开发一种能简洁高效处理汞蒸气，同时又可以实现汞资源再利用的工艺技术尤为重要，这将带来环保及经济两方面效益。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种汞蒸汽吸收装置及吸收方法，采用吸收与膜技术集成的工艺技术将汞蒸气进行高效吸收治理，从而提高空气质量，实现汞资源回收再利用，降低成本。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种汞蒸气汞吸收装置，采用的技术方案是:
一种汞蒸气汞吸收装置，包括过滤器、风机、膜接触器、恒流泵、沉淀过滤器、吸收液罐；所述过滤器通过风机与膜接触器管程的上端连接，所述恒流泵一端与膜接触器壳程进口连接，另一端与吸收液罐一端连接，所述沉淀过滤器一端与膜接触器壳程出口连接，另一端与吸收液罐另一端连接，所述膜接触器管程气体出口外接排空管道。
[0006]所述膜接触器为疏水性中空纤维膜组件。
[0007]所述膜接触器为至少一个。
[0008]所述膜接触器为两个或两个以上时采用并联或串联方式连接。
[0009]所述疏水性中空纤维膜组件中材料为微孔高分子膜。
[0010]所述微孔高分子膜为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的一种或任意几种组分配制而成的材料。
[0011]所述沉淀过滤器为网状滤器、沙状滤器、膜状滤器中的一种或任意几种的组合。
[0012]本发明还提供一种汞蒸汽吸收方法，包括以下步骤:
A、吸收液罐中的吸收液经过恒流泵通入膜接触器的壳程中，含汞废气经过滤器后由风机通入到膜接触器的管程中，含汞废气透过膜接触器中的微孔高分子膜与吸收液发生化学反应，生成硫化汞沉淀；
B、吸收净化后的干净气体从膜接触器中排出，含有沉淀的吸收液通过沉淀过滤器过滤掉沉淀后进入吸收液罐内，吸收液循环使用。
[0013]步骤A中所述吸收液为质量百分比浓度1%_5%的硫化钠溶液、硫化钾溶液、硫化氢钠溶液、硫化氢钾溶液、氯化钠溶液、氯化钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的一种或任意几种的组合。
[0014]步骤A中所述吸收液pH值为8-10，温度为10-30 °C。
[0015]本发明的有益效果:
(I)本发明的汞蒸气吸收装置不需要吸收塔等大型设备，运行成本低、操作简单，膜接触器的装填密度大，比一般吸收塔至少大10倍，且流速不受限制，具有固定、可计算的气液传质面积，用于操作的吸收液体积小，比现有吸收塔所用体积至少小5倍。
[0016](2)本发明的吸收方法脱汞率可达95%以上，高于目前汞治理方法中70-90%的脱未率。
[0017]( 3)本发明的吸收方法使用的吸收液可循环使用，资源利用率高。
[0018](4)本发明的处理完的汞可变成沉淀能用于其他方面，实现汞资源的回收再利用。
【附图说明】
[0019]图1为本发明工艺流程示意图。
[0020]附图中:1_过滤器、2-风机、3-膜接触器、4-恒流泵、5-沉淀过滤器、6-吸收液罐。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
[0022]实施例1:
一种汞蒸汽吸收方法，包括以下步骤:
A、浓度为0.5mg/m3、流量为0.6m3/h含汞废气经过滤器I后由风机2通入到膜接触器3的管程中，以pH值为9、温度为25°C、质量百分比浓度1%的硫化钠溶液作为吸收液，吸收液通过恒流泵4通入膜接触器3的壳程中，含汞废气透过膜接触器3中的微孔高分子膜与吸收液发生化学反应，生成硫化汞沉淀；膜接触器3选用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件，其材料为聚四氟乙烯，径高比为0.2，装填因子为0.3，空隙率为0.5 ;
B、吸收净化后的干净气体从膜接触器3中排出，含有沉淀的吸收液通过沉淀过滤器5过滤掉沉淀后进入吸收液罐6内，吸收液循环使用进行连续吸收。
[0023]经本实施例的方法处理后，膜接触器3出口汞蒸气的浓度为0.012mg/m3,对汞的脱除率为97%，连续吸收进行治理后，废气中汞蒸气的去除率稳定维持在95%以上。
[0024]实施例2
本实施例中，废气中汞的浓度为5mg/m3，废气气量为3m3/h，吸收液选用浓度为1%的硫化氢钠溶液，pH调为9，温度为30°C，采用两级串联膜接触器，膜接触器选用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件，其径高比为0.2，装填因子为0.3，空隙率为0.5。
[0025]一种汞蒸汽吸收方法，包括以下步骤:
A、浓度为5mg/m3、流量为3m3/h含汞废气经过滤器I后由风机2通入到膜接触器3的管程中，以pH值为9、温度为30°C、质量百分比浓度3%的硫化氢钠溶液和硫化氢钾溶液作为吸收液，吸收液通过恒流泵4通入膜接触器3的壳程中，含汞废气透过膜接触器3中的微孔高分子膜与吸收液发生化学反应，生成硫化汞沉淀；膜接触器3选用疏水性聚丙烯中空纤维膜组件，其材料为聚丙烯和聚乙烯，径高比为0.2，装填因子为0.3，空隙率为0.5 ;膜接触器3采用两级串联；
B、吸收净化后的干净气体从膜接触器3中排出，含有沉淀的吸收液通过沉淀过滤器5过滤掉沉淀后进入吸收液罐6内，吸收液循环使用进行连续吸收。
[0026]经本实施例方法