[0034]在本发明中，微液滴发生器和微旋流分离器的数量和布置方式可以根据混合气进气的气量、压力，组成成分等条件合理设计。
[0035]较佳地，Fenton氧化吸收液浓度为0.01?1.0mol/L的H2O2溶液和0.005?0.5mol/L的FeSOd^溶液混合溶液，溶液雾化产生的液滴粒径为10-100 μ m。
[0036]较佳地，在Fenton氧化吸收液液滴与含零价汞气体均匀混合后，在微旋流反应器内停留时间为0.1?I秒。
[0037]在本发明中，含零价汞的烟道气与Fenton氧化吸收液液滴充分发生氧化吸收反应，零价汞被氧化为二价汞，进而被液滴充分吸收，最终脱除效率在55%以上。
[0038]在本发明中，在微旋流分离器中，氧化吸收液液滴与气体产生分离作用，分离效率达85%以上，最大压力降不大于30mmH20。
[0039]在本发明的第二方面，提供了一种烟道气旋流-Fenton脱汞的装置，该装置包括:
[0040]用于将Fenton氧化吸收液雾化为液滴的雾化罐，液滴均匀分散在雾化罐中；
[0041]微旋流反应器，用于对含零价汞的烟道气进行氧化吸收，同时进行分离净化；以及
[0042]吸收罐，用于对二价汞进行固汞吸收。
[0043]较佳地，雾化罐内设置单流体或双流体喷嘴，对Fenton (芬顿)液进行雾化操作，得到Fenton液液滴。
[0044]较佳地，微旋流反应器采用DN75的微旋流芯管，并根据处理量大小，并联根数选择为I?2000根。
[0045]以下参看附图。
[0046]图1是根据本发明的一个实施方式的烟道气旋流-Fenton氧化吸收脱汞工艺流程示意图。如图1所示，用于储存Fenton氧化吸收液的储存罐I经离心泵2与雾化罐3连接，雾化罐3用于将氧化吸收液雾化为液滴，且液滴均匀分散在雾化罐3中；含汞烟道气(含零价汞混合气体)进入雾化罐3内，迅速与氧化吸收液接触后进入微旋流反应器4中进行氧化吸收反应，并同时在微旋流反应器4中进行超低压降的气-液分离，净化后的气体由微旋流反应器4的溢流口排空，分离出的二价汞液滴从微旋流反应器4的底流口富集后经离心泵5进入二价汞吸收罐6进行固汞吸收后直接排放。
[0047]本发明的方法和装置的主要优点在于:
[0048](I)本发明中选用氧化吸收剂为Fenton氧化剂，其产生的.0Η自由基具有极强的氧化性，可迅速氧化零价汞，使之氧化为二价汞离子，溶解于溶液中；另外，Fenton氧化吸收液的还原产物为水，无污染，实现绿色生产；
[0049](2)本发明的方法与装置解决了现有气液吸收过程中常用装置体积庞大的问题，采用微旋流反应器，在旋流反应器内气液迅速接触反应、吸收，同时进行气-液的旋流分离；一方面极大地增加了气液相界面积和传质系数，另一方面减小了装置尺寸，降低了设备投资。
[0050]实施例
[0051]下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量
i+o
[0052]实施例1:
[0053]在一个5万m3/h的烟道气处理工艺中，按照本发明的方法，采用新型氧化吸收剂Fenton试剂雾化液滴，强化脱汞装置，达到以高效率、低损耗完成对烟道气中零价汞的氧化吸收操作，其具体运作过程及效果描述如下:
[0054]1.含零价汞气体的性质及操作条件
[0055]处理气体为烟道气，主要成分为氮气80 %，二氧化碳13 %，氧气7 %;处理量为5万m3/h ;含汞量为400 μ g/m3。Fenton氧化吸收液浓度为0.05mol/L(以H2O2浓度计，wt% ),通过双流体喷嘴进行雾化，平均的雾化颗粒直径到50 μπι以下。
[0056]2.实施过程
[0057]工艺流程如图1所示。
[0058]利用离心泵将Fenton氧化吸收液输送到雾化罐内，利用双流体喷嘴将其雾化为液滴，平均的微液滴颗粒直径到50 μ m以下；含零价汞的气体与Fenton氧化吸收液液滴充分混合后，迅速进入旋流反应器；在旋流反应器内，Fenton氧化吸收液液滴与气体充分接触，与零价汞进行氧化吸收反应，同时利用旋液分离进行超低压力降的气-液旋流分离，将反应后二价汞溶液与净化后的混合气进行分离，压降小于30mm H20(300Pa)。
[0059]3.分析方法
[0060]对进气口和出气口的零价汞利用冷原子光谱法进行检测，分析其零价汞的含量，利用下式计算脱汞率。
[0061]n = (Cin-Cout)/cinx ιοο%
[0062]式中:η为Hg°脱除率；C in^P C wt分别为入口、出口气体中Hg °的含量。
[0063]对反应后溶液进行检测，分析溶液中二价汞含量，对整个过程进行物料平衡计算。
[0064]4.结果分析
[0065]通过使用烟道气Fenton旋流脱汞方法分离后，分离器气相出口零价汞含量不大于50 μ g/m3，脱汞率达到87.5%，夹带液相含量小于50mg/m3。
[0066]在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种烟道气旋流-Fenton脱汞的方法，该方法包括以下步骤: (1)对Fenton氧化吸收液进行雾化，以得到小粒径液滴； (2)使用步骤(I)中得到的液滴与烟道气进行氧化吸收反应，并对混合后的气液进行微旋流反应分离，以脱除气体中的零价汞；以及 (3)对步骤(2)中经微旋流反应分离出的液体中的二价汞进行固化处理，以脱除液体中的汞离子。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟道气中零价汞的含量为50μ g/m 3?3500 μg/m3。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述Fenton氧化吸收液为0.01?1.0moI/L的H2O2溶液和0.005?0.5mol/L的FeSO 4溶液的混合溶液，溶液雾化产生的液滴粒径为10-100 μ m。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，Fenton氧化吸收液液滴与含零价汞的气体均匀混合后，进行微旋流反应分离的时间为0.1?I秒。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，含零价汞的烟道气与Fenton氧化吸收液液滴充分发生氧化吸收反应，零价汞被氧化为二价汞，进而被液滴充分吸收，最终脱除效率为55%或更高。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，在微旋流反应分离中，氧化吸收液液滴与气体产生分离作用，分离效率达85%或更高，最大压力降不大于30mmH20。
7.一种烟道气旋流-Fenton脱汞的装置，该装置包括: 雾化罐(3)，用于对Fenton氧化吸收液进行雾化，以得到小粒径液滴； 与雾化罐(3)连接的微旋流反应器(4)，用于将雾化罐(3)中均匀分散的液滴与烟道气进行氧化吸收反应，并对混合后的气液进行微旋流反应分离，以脱除气体中的零价汞；以及 与微旋流反应器(4)连接的吸收罐(6)，用于对微旋流反应器(4)中经微旋流反应分离出的液体中的二价汞进行固化处理，以脱除液体中的汞离子。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括:与雾化罐(3)连接的储存罐(I)，用于储存Fenton氧化吸收液。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，雾化罐(3)内设置单流体或双流体喷嘴对Fenton氧化吸收液进行雾化。
10.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，微旋流反应器(4)内根据处理量大小并联微旋流芯管1-2000根。
【专利摘要】本发明涉及烟道气旋流-Fenton脱汞的方法与装置，提供了一种烟道气旋流-Fenton脱汞的方法，该方法包括以下步骤：(1)对Fenton氧化吸收液进行雾化，以得到小粒径液滴；(2)使用步骤(1)中得到的液滴与烟道气进行氧化吸收反应，并对混合后的气液进行微旋流反应分离，以脱除气体中的零价汞；以及(3)对步骤(2)中经微旋流反应分离出的液体中的二价汞进行固化处理，以脱除液体中的汞离子。还提供了一种烟道气旋流-Fenton脱汞的装置。
【IPC分类】B01D53-78, B01D53-64
【公开号】CN104740989
【申请号】CN201510172053
【发明人】杨雪晶, 白兆圆, 李剑平, 汪华林, 张艳红, 隋志军
【申请人】华东理工大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月13日