[发明专利]一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置

说明书

技术领域

本发明属于镁法脱硫中亚硫酸盐的催化氧化以及协同脱除重金属的技术领域，尤其是涉及一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置。

背景技术

镁法脱硫是目前中小型工业锅炉常用的烟气处理工艺，但由于副产物亚硫酸镁的氧化反应速率相对缓慢，亚硫酸镁氧化不充分，纯度较低导致副产物无法直接使用。并且容易造成系统结垢、设备堵塞、而且还存在副产物回收率低、副产物难回收利用和排放液二次污染等问题。除此之外，烟气中残留的重金属(汞)也未得到去除，降低了副产品的品质，对经济价值产生了很大的影响。

目前解决脱硫系统氧化能力不足的主要手段是添加催化剂以提高亚硫酸镁的氧化速率。但由于催化剂均以溶液形式加入脱硫浆液，导致应用过程的运行成本较高，且催化剂难以回收，催化剂的应用和推广也因此受到了极大的限制。并且对重金属也未起到脱除作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，解决了亚硫酸盐的氧化不充分以及系统结垢、管道堵塞的问题，提高了亚硫酸盐的氧化速率与效率，对残留在脱硫浆液中的汞进行脱除。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置，该装置用于通过浆液泵与吸收塔连接，其包括装置本体，所述装置本体内中部位置设置有催化网床，所述催化网床与所述装置本体内周壁可拆卸固定，所述催化网床呈蜂窝结构，所述催化网床的内、外表面粘结有负载钴量为10％的纳米碳管催化剂，所述装置本体上端设置有进水管，下端一侧设置有出水管，所述装置本体内下端还设置有一根鼓泡管，所述鼓泡管一端的进气口延伸至所述装置本体外侧，所述鼓泡管上端均匀分布有多个通气孔，所述装置本体内下端的周壁上还设置有至少一个搅拌装置。

进一步的，所述负载钴量为10％的纳米碳管催化剂的制备方法如下：

预处理：称取多壁纳米碳管于锥形瓶中，加入60％HNO₃，多壁纳米碳管与HNO₃的质量(g)体积(ml)比为1:15，80℃电磁加热搅拌，同时冷凝水回流，回流结束，真空抽滤洗涤至中性，在烘箱内120℃干燥2h，并称重；

称取0.986重量份的Co(NO₃)·6H₂O和2重量份预处理后的多壁纳米碳管，将干燥后的多壁纳米碳管和Co(NO₃)·6H₂O一起放入锥形瓶，溶于无水乙醇，无水乙醇与称取的预处理后的多壁纳米碳管的体积(ml)质量(g)比为25:1；

再次30℃下电磁加热搅拌，超声分散30min，120℃干燥2h；

将干燥后的产物放入N₂保护管式炉中焙烧。

进一步的，所述保护管式炉中焙烧条件为：1h升温120℃，120℃保持1h，2h升温500℃，500℃保持3h。

进一步的，所述装置本体内下端的对称的周壁上设置有2个搅拌装置。

进一步的，所述搅拌装置为马达驱动的扇叶。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

对现有的脱硫工艺进行改进，在吸收塔内只进行脱硫(SO₂的吸收)，不进行亚硫酸盐的氧化，将本装置通过浆液泵与吸收塔连接，解决了亚硫酸盐的氧化不充分以及系统结垢、管道堵塞的问题，提高了亚硫酸盐的氧化速率与效率，对残留在脱硫浆液中的汞进行脱除；同时有效降低了吸收塔的高度，减小了吸收塔的尺寸，提高了副产品的回收率和品质，杜绝了排放液二次污染的问题，增加了经济效益。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明用于镁法脱硫中亚硫酸盐氧化与协同脱汞的装置的结构示意图；

附图标记说明：1-装置本体；2-催化网床；3-进水管；4-出水管；5-鼓泡管；6-搅拌装置；

图2为单独去除重金属、重金属/亚硫酸盐同时存在下重金属离子去除效率图；

图3为亚硫酸镁氧化速率图。

具体实施方式