申請(qǐng)日2013.09.18

　　公開(公告)日2014.01.22

　　IPC分類號(hào)B01D53/78; B01D53/64; B01D53/86

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，在燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程產(chǎn)生的脫硫廢水中加入鹵素添加劑和脫汞催化劑中的一種或兩種，充分混合后，泵送至空預(yù)器與除塵器之間的煙道，經(jīng)霧化裝置霧化噴灑在煙道中，與通過的煙氣中的粉塵充分接觸，將煙氣中的汞去除，而脫硫廢水中的固態(tài)物與煙氣粉塵被除塵器捕獲去除，在煙氣脫汞的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。同時(shí)本發(fā)明還公開了使用該方法的系統(tǒng)。本發(fā)明不但能夠減少燃煤電廠煙氣汞排放，而且能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的零排放，免去繁雜的常規(guī)廢水處理過程，達(dá)到以廢治廢的效果。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，在燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程產(chǎn)生的脫硫廢水中加入鹵素添加劑和脫汞催化劑中的一種或兩種，充分混合后，泵送至空預(yù)器與除塵器之間的煙道，經(jīng)霧化裝置霧化噴灑在煙道中，與通過的煙氣中的粉塵充分接觸，將煙氣中的汞去除，而脫硫廢水中的固態(tài)物與煙氣粉塵被除塵器捕獲去除，在煙氣脫汞的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述脫硫廢水的噴入量為0.003-0.005L/m3煙氣。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述脫硫廢水是未經(jīng)過常規(guī)的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規(guī)廢水處理步驟的燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫產(chǎn)生的廢水。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述的鹵素添加劑中鹵元素與脫硫廢水中氯元素的質(zhì)量比為0.05~0.2;所述的脫汞催化劑中金屬離子與脫硫廢水中氯元素的質(zhì)量比為0.01~0.02。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述的鹵素添加劑為溴化物和碘化物中的一種或幾種;所述的脫汞催化劑為鐵離子鹽溶液和錳離子鹽溶液的一種或幾種。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述溴化物為NaBr和KBr中的一種或兩種，所述碘化物為NaI和KI中的一種或兩種;所述鐵離子鹽溶液為Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3中的一種或兩種，所述錳離子鹽溶液為MnSO4和Mn(NO3)2中的一種或兩種。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求4所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，其特征在于，還包括將部分脫硫廢水送回吸收塔中的步驟。

　　8.一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的系統(tǒng)，包括通過煙道依次連接的空預(yù)器、除塵器、吸收塔和脫水裝置，所述空預(yù)器的煙氣進(jìn)口與鍋爐連接，所述脫水裝置的進(jìn)水口與吸收塔的排水端連接，其特征在于，還包括脫硫廢水儲(chǔ)罐、水泵、空氣壓縮機(jī)和噴霧裝置，所述脫水裝置的出水口與所述脫硫廢水儲(chǔ)罐的進(jìn)水端連接，所述脫硫廢水儲(chǔ)罐、水泵和噴霧裝置通過管路依次連接，所述噴霧裝置布置于所述空預(yù)器和除塵器之間的煙道中，所述空氣壓縮機(jī)則通過一支管與水泵和噴霧裝置之間的管路連接，輸入壓縮空氣，使脫硫廢水在所述煙道內(nèi)霧化。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水裝置和脫硫廢水儲(chǔ)罐之間的管路上設(shè)一與吸收塔底部連通的支管，用于將部分脫硫廢水回送至吸收塔中。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的系統(tǒng)，其特征在于，所述霧化裝置由布置于空預(yù)器與除塵器之間的煙道內(nèi)的數(shù)根液體噴射管以及設(shè)于噴射管上的數(shù)個(gè)霧化噴嘴構(gòu)成。

　　說明書

　　一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法及系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及燃煤電廠煙氣脫汞的方法，具體涉及一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法。同時(shí)，本發(fā)明還涉及了上述方法的系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　汞是煤中的痕量元素之一，其隨著煤的燃燒釋放到大氣中。由于汞污染物具有較強(qiáng)的生理毒性和生物累積性，所以其污染控制受到了人們的普遍關(guān)注。我國作為以煤為主要能源結(jié)構(gòu)的國家，對(duì)燃煤電站汞的排放控制研究刻不容緩。

　　目前，較成熟的煙氣脫汞技術(shù)是活性炭噴射技術(shù)，脫除效率可觀，但是成本投資過高，且也會(huì)影響粉煤灰的綜合利用，在我國難以實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。

　　脫硫廢水主要是燃煤電廠石灰石/石膏法煙氣濕法脫硫過程中吸收塔排放出來的廢水。燃煤煙氣在進(jìn)行濕法脫硫的過程中，Cl-離子會(huì)大量富集，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成負(fù)面的影響。常規(guī)的脫硫廢水處理系統(tǒng)配置復(fù)雜，且僅能除去廢水中的重金屬及其他懸浮雜質(zhì)，由于目前沒有能有效地去除廢水中Cl-離子的化學(xué)藥劑，而無法除去廢水中的Cl-離子，因此處理后的廢水仍無法進(jìn)行再利用。

　　眾多研究表明，對(duì)活性炭、飛灰、沸石、膨潤土等其他吸附劑進(jìn)行鹵素改性都可以在一定程度上提高吸附劑的脫汞效率。脫硫廢水中富集了大量的Cl-離子，Cl-離子的存在對(duì)燃煤煙氣汞的脫除有重要的積極作用，若能對(duì)脫硫廢水進(jìn)行有效利用，同時(shí)達(dá)到有效脫汞和廢水資源化的目的，對(duì)節(jié)約電廠運(yùn)行成本等方面有重要的意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，該方法不但能夠減少燃煤電廠煙氣汞排放，而且能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的零排放，免去繁雜的常規(guī)廢水處理過程，達(dá)到以廢治廢的效果。

　　本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的系統(tǒng)。

　　本發(fā)明的第一個(gè)目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的方法，在燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程產(chǎn)生的脫硫廢水中加入鹵素添加劑和脫汞催化劑中的一種或兩種，充分混合后，泵送至空預(yù)器與除塵器之間的煙道，經(jīng)霧化裝置霧化噴灑在煙道中，與通過的煙氣中的粉塵充分接觸，將煙氣中的汞去除，而脫硫廢水中的固態(tài)物與煙氣粉塵被除塵器捕獲去除，在煙氣脫汞的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

　　本發(fā)明中，脫硫廢水中富集了大量的Cl- 離子，添加鹵素添加劑和/或脫汞添加劑后，脫硫廢水噴入煙道可對(duì)煙氣進(jìn)行脫汞，而脫硫廢水中的重金屬、雜質(zhì)及各種金屬鹽等固體物與飛灰一起進(jìn)入除塵器被捕獲去除，從而在煙氣脫汞的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。而由于脫硫廢水中固體量和各種金屬鹽含量較低，對(duì)飛灰的物性及綜合利用不會(huì)產(chǎn)生影響。

　　本發(fā)明中所述脫硫廢水的噴入量為0.003-0.005L/m3煙氣。

　　本發(fā)明中所述脫硫廢水是未經(jīng)過常規(guī)的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規(guī)廢水處理步驟的燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫產(chǎn)生的廢水。

　　所述的鹵素添加劑中鹵元素與脫硫廢水中氯元素的質(zhì)量比為0.05~0.2。

　　所述的脫汞催化劑中金屬離子與脫硫廢水中氯元素的質(zhì)量比為0.01~0.02。

　　本發(fā)明所述的鹵素添加劑為溴化物、碘化物中的一種或幾種。所述溴化物為NaBr和KBr中的一種或兩種，所述碘化物為NaI和KI中的一種或兩種。

　　所述的脫汞催化劑為鐵離子鹽溶液和錳離子鹽溶液的一種或幾種。所述鐵離子鹽溶液為Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3中的一種或兩種，所述錳離子鹽溶液為MnSO4和Mn(NO3)2中的一種或兩種。

　　本發(fā)明所述霧化裝置由布置于空預(yù)器與除塵器之間的煙道內(nèi)的數(shù)根液體噴射管以及設(shè)于噴射管上的數(shù)個(gè)霧化噴嘴構(gòu)成。

　　本發(fā)明還包括將部分脫硫廢水送回吸收塔中，以節(jié)約燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程中的用水量，節(jié)約運(yùn)行成本。

　　本發(fā)明第二個(gè)目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進(jìn)行煙氣脫汞的系統(tǒng)，包括通過煙道依次連接的空預(yù)器、除塵器、吸收塔和脫水裝置，所述空預(yù)器的煙氣進(jìn)口與鍋爐連接，所述脫水裝置的進(jìn)水口與吸收塔的排水端連接，其特征在于，還包括脫硫廢水儲(chǔ)罐、水泵、空氣壓縮機(jī)和噴霧裝置，所述脫水裝置的出水口與所述脫硫廢水儲(chǔ)罐的進(jìn)水端連接，所述脫硫廢水儲(chǔ)罐、水泵和噴霧裝置通過管路依次連接，所述噴霧裝置布置于所述空預(yù)器和除塵器之間的煙道中，所述空氣壓縮機(jī)則通過一支管與水泵和噴霧裝置之間的管路連接，輸入壓縮空氣，使脫硫廢水在所述煙道內(nèi)霧化。

　　本發(fā)明所述脫水裝置和脫硫廢水儲(chǔ)罐之間的管路上設(shè)一與吸收塔底部連通的支管，用于將部分脫硫廢水回送至吸收塔中。

　　本發(fā)明所述霧化裝置由布置于空預(yù)器與除塵器之間的煙道內(nèi)的數(shù)根液體噴射管以及設(shè)于噴射管上的數(shù)個(gè)霧化噴嘴構(gòu)成。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1) 本發(fā)明使用霧化噴嘴、水泵、空氣壓縮機(jī)和管道就可以完成對(duì)脫硫廢水以及煙氣脫汞的處理，省略常規(guī)的脫硫廢水處理過程，并且不會(huì)對(duì)燃煤鍋爐、脫硝系統(tǒng)、除塵設(shè)備和脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響，不僅可以實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放，節(jié)約濕式脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本，更為重要的是，本發(fā)明成本低廉，能在一定程度提高除塵脫汞效果，克服了現(xiàn)有脫汞技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用高昂的缺點(diǎn)，在未來有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　(2) 本發(fā)明控制脫硫廢水的噴入量，使得脫硫廢水噴入煙氣后，煙氣濕度由6.23%增加至7.48%，煙氣溫度由142℃降至136℃，煙氣處于不飽和狀態(tài)，煙氣溫度高于酸露點(diǎn)溫度，不會(huì)對(duì)煙道和電除塵器產(chǎn)生腐蝕，因此，不需要對(duì)脫硫廢水噴入點(diǎn)后煙道及除塵器進(jìn)行改造處理。同時(shí)，煙氣濕度的增加和煙氣溫度的降低，也降低了電除塵器中灰的比電阻，有利于提高除塵效率。