[发明专利]一种利用氯化碘协同臭氧氧化去除烟气中零价汞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境保护领域的烟气汞排放控制技术，尤其是涉及一种利用氯化碘协同臭氧氧化去除烟气中零价汞的方法。 

背景技术

众所周知，汞是一种有毒污染物。它不仅对人体健康产生直接或间接的危害，而且由于其具有生物累积性和不易降解等特点，对环境的危害也非常大。在众多汞排放源中，燃煤烟气中汞的排放量占很大比重，中国的燃煤汞排放占全国汞排放的40％左右，所以控制燃煤烟气中的汞排放十分关键。 

燃煤烟气中的汞主要以三种形态存在：零价汞(Hg⁰)，氧化汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^p)。其中，Hg²⁺和Hg^p可以通过现有的空气污染控制设备，如静电除尘器，烟气脱硫设备等去除。然而，烟气中的Hg⁰易挥发，难溶于水，不容易被有效去除。而根据燃煤性质不同，Hg⁰在烟气总汞中的比例一般在20～70％，因此，Hg⁰的去除是烟气汞排放控制的难点，找到一条将Hg⁰快速转化为Hg²⁺或Hg^p的有效途径，充分发挥现有空气污染控制设备的除汞能力非常关键。 

当前，大多数国家烟气除汞主要采用活性炭烟气喷射技术，其对Hg⁰的去除效率也不理想，而且过多的使用活性炭不但会增加成本，还会使飞灰中含炭量过高，以致影响其综合利用。也有人尝试采用催化氧化Hg⁰，不过目前仍难找到长期高效且具有一定抗二氧化硫影响的催化剂。因此，向燃煤烟气中喷入氧化剂直接对Hg⁰进行氧化的方法是最简单有效的烟气除汞方法。中国专利CN200910095344.4号公开了一种利用臭氧同时脱硫脱硝的技术，由于臭氧对零价汞有一定的氧化作用，因此也可以利用臭氧去除烟气中的汞，从而实现硫氧化物、氮氧化物与汞的同步去除。但是臭氧对零价汞的氧化速率较慢，在较短的接触时间内，不能有效地氧化烟气中的零价汞，因此，单纯使用臭氧不能达到理想的零价汞去除效果，不能满足工业脱汞要求。中国专利CN200810202641.X号公开了一种利用氯化溴复配液去除烟气零 价汞的方法。然而，使用氯化溴作为氧化剂消耗量较大，且其与零价汞的反应速率还有待提高。研究表明，在极少量氯化碘的作用下，臭氧对零价汞的氧化速率能得到极大地提高，有效地去除烟气中的零价汞。由于氯化碘的使用量很少，且残留物可以经随后的烟气污染控制装置去除，所以不会对环境造成二次污染。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种速率快、成本低、不会产生二次污染的利用氯化碘协同臭氧氧化去除烟气中零价汞的方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种利用氯化碘协同臭氧氧化去除烟气中零价汞的方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤： 

第一步，将臭氧和氯化碘注入烟道中，其中注入后烟气中臭氧的浓度为5～500ppm，氯化碘浓度为0.5-5ppm； 

第二步，臭氧和氯化碘在注入烟气后迅速与烟气和飞灰混合，并将烟气中的零价汞氧化为二价汞； 

第三步，反应后的烟气通入除尘装置中，将气相和附着在飞灰上的二价汞和颗粒态汞去除； 

第四步，将后续烟气通入脱硫装置中，将烟气中的气态二价汞，残留的氯化碘一并去除。 

所述的氯化碘的形态为气态、液态或固态中的一种或其组合。 

所述的臭氧和氯化碘注入烟道中的形式包括：先将臭氧与氯化碘进行混合反应，然后将混合物注入烟道中；或者将臭氧与氯化碘同时注入烟道中，使其在烟道中混合反应；或者在烟道中原位产生臭氧并注入氯化碘。 

所述的烟道中烟气温度为100-250℃时，将臭氧和氯化碘注入烟气中。 

所述的烟道位于烟气除尘装置的前端或脱硫装置的前端。 

由于臭氧直接氧化零价汞的速率较低，不能满足工业应用要求，通过加入微量的氯化碘，可以大大加快臭氧对零价汞的氧化速率，从而快速有效地去除烟气中的零价汞，而且反应产生的氧气等物质对环境没有二次污染。所述方法将一定量的臭氧和氯化碘以一定形式连续注入烟气中，利用氯化碘强化臭氧对零价汞的氧化，使其转化为二价汞，再通过除尘装置、脱硫装置的处理，将气相和附着在飞灰上的二价汞和颗粒态汞去除，并将烟气中残留的少量氯化碘一并去除。通过上述方法，可 以有效地去除烟气中的零价汞，而且臭氧氧化后生成的氧气不会对环境中造成二次污染。