[发明专利]一种用溴化处理过的碳粉脱除燃煤烟气中重金属汞的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤烟气中重金属脱除方法及装置，属于烟气净化领域。

背景技术

重金属汞作为一种非常重要的全球性污染物而备受关注，即使是在浓度非常低的情况下，它对人类和野生动植物都有相当大的毒性，大气环境中汞的来源除一部分来自天然排放外(例如火山活动和矿藏释放)外，很大一部分来自人为活动，其中煤燃烧所释放的汞就占有较大的比例(30％以上)。

我国一次能源以燃煤为主，在今后很长的一段时间内，仍将保持不变。我国每年生产煤碳的84％直接用于燃烧，所以燃煤Hg污染更加突出，对人类健康和环境有明显危害，Hg及其化合物可通过呼吸道、皮肤和消化道等不同途径侵入人体，造成神经性中毒和深部组织病变，而且汞毒性具有积累性，往往需几年或者十几年才有所表现，所以燃煤汞污染越来越被人们所重视。目前的污染控制技术和设备很难去除燃煤烟气中的重金属，其污染造成了难以估量的经济和社会损失，急需加以治理和控制，已成为世界性难题。

鉴于燃煤烟气中重金属的严重危害，找到一种能够有效地脱除燃煤烟气中重金属的控制技术已迫在眉睫。

目前燃煤汞污染控制主要通过以下3种方式：燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞。燃烧前脱汞技术主要包括洗煤技术以及煤的热处理技术，但效率都比较低。关于燃烧中脱汞的研究较少，主要是利用改进燃烧方式，在降低NOx的同时，抑制一小部分汞的排放。燃烧后脱汞主要脱汞吸收剂吸附烟气中的重金属汞，如采用沸石、活性碳、飞灰、钙基吸收剂，但脱除效率都比较低。其中在烟尘控制系统前喷入活性碳是一种前景广阔并且成本低廉的工艺，但直接采用原始的活性碳吸附的方法成本较高，而且原始的活性碳对烟气中重金属汞的吸附效率并不是很高，燃煤电厂很难承受。

此外，目前用于燃煤的烟气净化技术，如烟气除尘、烟气脱硫、烟气脱硝和脱除重金属等大都是单独进行技术开发，形成各自的技术体系和工艺流程，在目前的国内外燃煤电厂中，为了除去烟气中的颗粒物及重金属等，绝大多数采用至少两套以上独立的除尘净化系统，这种烟气净化系统存在设备占地面积大、投资成本高、操作复杂等缺点。

发明内容

为解决现有烟气净化存在设备占地面积大、投资成本高、操作复杂的缺点，而提供一种一种用溴化处理过的碳粉脱除燃煤烟气中重金属汞的方法及装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用溴化处理过的碳粉脱除燃煤烟气中重金属汞的方法，其步骤为：

(1)利用氮气作为载气，将溴蒸汽输送至盛有一定量活性碳粉的容器，并搅拌以提高溴负载的均匀性，制备对重金属汞具有良好吸附作用的溴化处理过的碳粉；

(2)烟气经烟气入口(1)进入溴化处理过的碳粉喷入口段(3)，与由溴化处理过的碳粉喷入口(2)喷入的溴化处理过的碳粉进行吸附作用，脱除烟气中的重金属汞；

(3)处理后的烟气进入袋式过滤器(7)，经掺碳纤维制作的滤袋过滤，可进一步脱除烟气中的重金属，同时可脱除喷入烟气中的溴化处理过的碳粉；

(4)袋式过滤器灰斗(6)中收集的物料可以进行分离，循环利用，提高物料的有效利用效率。

所述的溴化处理过的碳粉的制备工艺：利用氮气作为载气，将溴蒸汽输送至盛有一定量活性碳粉的容器，并搅拌以提高溴负载的均匀性，即可制得对重金属汞具有良好吸附作用的溴化处理过的碳粉；

所述的溴化处理的碳粉的喷入量可根据入口烟气检测的情况进行控制。

实施一种用溴化处理过的碳粉脱除燃煤烟气中重金属汞方法的装置，包括烟气入口(1)，溴化处理过的碳粉喷入口(2)，溴化处理过的碳粉喷入口段(3)，连接管(4)，含尘气体入口(5)，袋式过滤器(7)，其特征在于，烟气入口(1)和溴化处理过的碳粉喷入口(2)连接在溴化处理过的碳粉喷入口段(3)上，连接管(4)的一端连接在溴化处理过的碳粉喷入口段(3)上，另一端通过袋式过滤器(7)上的含尘气体入口(5)连接在袋式过滤器(7)上，袋式过滤器(7)的下端连接有灰斗(6)，上端设有净化气体出口(8)。

所述袋式过滤器(7)的滤袋采用掺碳纤维制作。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)用对重金属具有良好吸附作用的溴化处理过的碳粉脱除烟气中的重金属，可以显著提高脱汞效率，有效地降低系统的运行成本；

(2)袋式过滤器的滤袋由掺碳纤维制作，掺碳纤维滤料具有丰富的微孔、活性和较大的比表面积，在对烟气进行过滤时，可脱除烟气中的可吸入颗粒物和重金属，同时可脱除喷入烟气中用作吸附剂的溴化处理过的碳粉；