一种用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，特别是一种用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法。
【背景技术】
[0002]目前我国的SO2排量已经位居世界第一，我国已经成为了世界第3大酸雨区，每年因酸雨损失上千亿元，而烧结烟气中的SO2是造成酸雨的最主要来源之一，同时，一些含汞烧结烟气更是对大气造成了严重污染。但是目前国内外仍是以湿法烟气脱硫为主，湿法约占85 % (以湿法脱硫技术为主要国家如日本，湿法占98%;美国占92%;德国占90%。)，普遍采用的是石灰石-石膏法和钠碱法等，但该方法的投资和运行费用高，系统易结垢堵塞，且脱硫副产品价格低，废渣应用价值不大，易造成二次污染，经济效益不明显。随着各国对环保要求更加的严格，以及科学技术的发展和研究不断的深入，部分传统的湿法逐渐被新型的湿法、半干法和干法脱硫工艺所替代。而烟气脱汞的方式主要有燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞三种。相比燃烧前和燃烧中脱汞，燃烧后脱汞是一种有效可行的燃煤烟气脱汞途径。研究者们提出了各种各样的汞的控制技术，主要有除尘设备脱汞技术、吸附剂脱汞技术、催化氧化技术、湿法烟气脱硫(FGD)装置脱汞技术、溶液吸收法脱汞技术以及其它一些脱汞技术。目前，还没有一项成熟的汞控制技术，最接近广泛应用的技术是在烟气中喷入活性炭颗粒脱汞，在FF或者ESP前喷入活性炭或者改性活性炭可以有效地控制烟气汞的排放，但由于活性炭价格昂贵，在推广应用方面受到限制。由于湿法类吸附剂易被堵塞失活，吸附剂的再生困难，造成成本增大，干法将更受青睐。
[0003]我国低品位软锰矿资源丰富，国内学者对于低品位软锰矿浆脱硫脱汞进行了大量的研究，但低品位软锰矿浆脱硫脱汞存在诸多问题。主要表现为下面几种情况，气液固三相反应十分复杂，脱硫率难以控制，低品位软锰矿浆中杂质会与中间产物反应不利于脱硫，gij产物连二硫酸锰(MnS2O6)分解会产生SO2二次污染问题，同时，烧结烟气中的粉尘颗粒容易对低品位软锰矿表面的空隙造成堵塞，降低了对汞的吸附效率。迄今为止，国内外鲜有对低品位软锰矿干法烟气脱硫脱汞的相关公开报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法。本发明具有脱硫脱萊成本低、脱硫脱萊效率尚、工艺简单、副广物回收率尚的特点。
[0005]本发明的技术方案:一种用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，包括如下步骤:
[0006](I)取低品位软锰矿，将低品位软锰矿放入反应器中；
[0007](2)将烧结烟气先进行除尘处理，去除烧结烟气中的含硫含汞粉尘，然后将除尘后的温度在100-200°C的烧结烟气以l_8L/min的流速通入反应器中，使烧结烟气与低品位软锰矿接触，烧结烟气中的SO2与低品位软锰矿发生反应，完成脱硫；同时，烧结烟气中剩余的汞被软锰矿吸附，完成脱汞；
[0008](3)脱硫脱汞后的烧结烟气直接从反应器的排气口排出。
[0009]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，所述除尘处理是将烧结烟气通入布袋除尘器或者静电除尘器中。
[0010]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，所述步骤(I)中，低品位软锰矿使用时还需进行粉碎，得低品位软锰矿粉，低品位软锰矿粉的粒径大小为60-180 目。
[0011]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，所述低品位软锰矿粉的粒径大小为140-160目。
[0012]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，所述步骤(2)中，烧结烟气通入反应器内的流速为3_4L/min。
[0013]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，所述步骤(2)中，烧结烟气的温度控制在110-130 °C。
[0014]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，所述反应器为固定床反应器或流化床反应器。
[0015]前述的用低品位软锰矿对含汞烧结烟气干法脱硫脱汞的方法，将所述步骤(2)中的，SO2与低品位软锰矿反应得到的固体反应物放入常温水浸泡，并过滤。
[0016]本发明的有益效果:
[0017](I)本发明通过充分利用我国低品位软锰矿，直接利用低品位软锰矿进行烧结烟气干法脱硫脱汞，大大降低了脱硫脱汞成本；
[0018](2)本发明还通过在烧结烟气通入反应器之前将其进行除尘处理，首先去除粉尘中的硫和汞，同时，避免了烧结烟气中粉尘对低品位软锰矿表面的遮盖以及对空隙造成堵塞而减少SO2与低品位软锰矿的反应面积，进一步提高了脱硫的效率，并且促进了烧结烟气中的汞进入软锰矿表面的空隙内，提高了脱汞效率；
[0019](3)本发明通过将低品位软锰矿进行粉碎，增加了低品位软锰矿粉的比表面积，加大了烧结烟气与低品位软锰矿粉的接触面积，同时也增加了低品位软锰矿粉的表面的孔隙率，使SO2更容易与低品位软锰矿粉的表面接触，提高了脱硫的效率，也促进了软锰矿粉对汞的吸附效果，同时，通过控制烧结烟气通入脱硫反应器的流速，避免了流速太快将低品位软锰矿粉吹走，也避免太慢造成反应速度慢而影响脱硫效率；
[0020](4)与现有的湿法脱硫技术相比，本发明只需将粉碎的低品位软锰矿粉放入反应器并与除尘后的烧结烟气进行反应即可实现脱硫脱汞，工艺更加简单；
[0021](5)本发明的低品位软锰矿粉与SO2反应后形成固体反应物，只需将该固体反应物放入常温水中浸泡并过滤，即可将脱硫的副产物(硫酸锰)进行回收，回收率较高。
[0022]为进一步说明本发明的有益效果，申请人做了如下实验:
[0023]实验例I
[0024]采用80-120目的低品位软锰矿20g，放入固定脱硫反应器内，将含SO2浓度为3000ppm和通过汞渗透管提供单质汞初始浓度保持在50μπι/πι3的进口烟气通入脱硫塔反应器内，控制烟气流量为4L/min，烟气反应温度控制在120°C。通过烟气分析仪检测出口处烟气中SO2浓度为272mg/m3，脱硫效率可以达到74% ;汞在线分析仪测量单质汞浓度为21.3ym/m3，脱汞效率为57.4%。
[0025]实验例2
[0026]采用80-120目的低品位软锰矿20g，放入固定脱硫反应器内，将含SO2浓度为3000ppm和通过汞渗透管提供单质汞初始浓度保持在50μπι/πι3的进口烟气进行除尘处理，然后通入脱硫塔塔反应器内，控制烟气流量为4L/min，烟气反应温度控制在120°C。通过烟气分析仪检测出口处烟气中SO2浓度为272mg/m3，脱硫效率可以达到74% ;汞在线分析仪测量单质汞浓度为16.65ym/m3，脱汞效率为66 J %。
[0027]通过实验例1-2可知，当其他实验条件一致的情况下，经除尘处理后的烧结烟气的脱硫脱萊效率均有所提尚，特别是脱萊效率，从57.4%提尚到了66.7%，提尚了9.3%。
[0028]实验例3
[0029]采用60-80目的低品位软锰矿15g，放入固定脱硫反应器内，将含SO2浓度为3000ppm的烧结烟气通入脱硫塔塔反应器内，控制烟气流量为3L/min，烟气反应温度控制在120。。。
[0030]通过烟气分析仪检测出口处烟气中SO2浓度303mg/m3，脱硫效率可以达到71%。[0031 ] 实验例4
[0032]采用80-100目的低品位软锰矿15g，放入固定脱硫反应器内，将含SO2浓度为3000ppm的烧结烟气通入脱硫塔塔反应器内，控制烟气流量为3L/min，烟气反应温度控制在120。。。
[0033]通过烟气分析仪检测出口处烟气中SO2浓度272mg/m3，低于300mg/m3，脱硫效率可以达到74 %。
[0034]实验例5
[0035]采用100-120目的低品位软锰矿15g，放入固定脱硫反应器内，将含SO2浓度为3000ppm的烧结烟气通入脱硫塔塔反应器内，控制烟气流量为3L/min，烟气反应温度控制在120。。。
[0036]通过烟气分析仪检测出口处烟气中SO2浓度25lmg/m3，低于300mg/m3，脱硫效率可以达到76 %。
[0037]实验例6
[0038]采用120-140目的低品位软锰矿15g，放入固定脱硫反应器内，将含SO2浓度为3000ppm的烧结烟气通入脱硫塔塔反应器内，控制烟气流量为3L/min，烟气反应温度控制在120。。。
[0039]通过烟气分析仪检测出口处烟气中SO2浓度241g/m3，低于300mg/m3，脱硫效率可以达到77 %。