[发明专利]基于石灰-石膏法脱硫系统的汞脱除工艺及除汞吸收液

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是一种基于石灰-石膏法脱硫系统的汞脱除工艺及除汞吸收液。

背景技术

近年的研究表明人为汞污染源主要是来源于化石燃料燃烧、废物燃烧以及冶金、水泥制造及其他用汞工程的释放。我国煤炭资源丰富且廉价，是世界上最大的煤炭生产和消耗国，也是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，预计在今后50年内，我国以煤炭为主的能源结构不会发生显著变化。且我国的煤炭中汞含量比其他国家较高，存在较为严重的汞污染问题。

目前国外汞控制基本上采用活性炭喷射技术，但若活性炭不进行再生将使运行成本较高，废弃的活性炭也存在二次污染，对飞灰品质产生一定的影响，由于含有较高的汞，其不能再作为混凝土的添加剂加以使用，同时ACI脱汞效率受烟气成分影响较大。

此外其还开发了利用现有湿法脱硫装置进行联合脱硫脱汞的相关研究，但其只能去除氧化态的汞，对零价汞基本没有去除效果差。需要开发相应的汞氧化技术，主要有SCR催化氧化，卤素氧化法，臭氧氧化法，光催化氧化法及等离子体电晕氧化法等，能将零价汞大部分转化为二价的汞从而使其容易被吸收进入脱硫浆液，但是却不能解决浆液中汞的还原问题。

我国的烟气脱硫主要采用钙基湿法脱硫，利用现有脱硫装置可以有效的去除氧化态的汞。虽然湿法脱汞能利用现有的湿法脱硫装置，运行成本较低，但研究表明烟气进入液相中的汞容易被亚硫酸根、亚硫酸氢根和金属等还原性物质反应被还原重新进入气相，使总汞的去处效率低于50％。目前开发的汞稳定剂主要是硫化物和一些有机多硫化物，以及常用的EDTA等络合剂。硫化物加入吸收液后能放出硫化氢，造成巨大的恶臭，引起二次污染，同时难以采用合适的方式注入吸收剂中，保存较困难。EDTA等络合剂价格高，经济效益不佳，同时还存在。

公开号为CN101310836A公开了一种喷射鼓泡发协同脱硫，脱硝，脱汞的吸收液。但是其采用直接注入的方式，吸收下来的汞还是游离在吸收液中，汞的还原没有被有效抑制，同时氧化剂的耗量也比较大。公开号为CN19620234公开了一种采用含氯氧化物氧化吸收脱汞的方法，但是氯离子的加入会增加吸收液对装置的腐蚀，同时汞虽然被部分络合在吸收液中，但是并没有实现真正稳定化，还存在一定的还原。

发明内容

本发明提供了一种基于石灰-石膏法脱硫系统的汞脱除工艺及除汞吸收液，通过选择具有同时氧化和沉淀功能的汞氧化沉淀剂，利用钙基脱硫系统将零价汞的氧化及液相汞的稳定同时实现。

一种基于石灰-石膏法脱硫系统的除汞吸收液，其主要成分包括脱硫浆液和氧化剂，所述的脱硫浆液为氢氧化钙溶液和亚硫酸钙溶液中的至少一种，脱硫浆液的质量浓度为1％～30％；

所述的氧化剂为阳离子含有铵根，阴离子含有过硫酸根或过硫酸氢根的可溶性盐或可溶性盐的混合物，如过硫酸铵(NH₄)₂S₂O₈、过硫酸钠Na₂S₂O₈和硫酸铵(NH₄)₂SO₄的混合物、过硫酸氢钾KHS₂O₈和氯化铵NH₄Cl的混合物等，最优选择为过硫酸铵。氧化剂的添加量为每升脱硫浆液0.1～15mmol，优选每升脱硫浆液5～10mmol。

此外可在吸收液中加入氧化催化剂，增加汞的去除效率，所述的氧化催化剂为可溶性过渡金属盐，如硝酸银、硝酸铜、硝酸铈等，氧化剂催化剂的添加量为每升脱硫浆液0.05～1mmol，优选每升脱硫浆液0.1～0.5mmol。

所述的除汞吸收液pH值为5～12，优选pH值为6～8，除汞吸收液的温度为30～65℃

一种基于石灰-石膏法脱硫系统的汞脱除工艺，采用喷淋塔，向待处理烟气喷淋除汞吸收液，收集反应后的汞吸收液，固液分离后，除去固体，液体循环使用，处理后的烟气排放。

一种优选的汞脱除工艺，喷淋塔内采用双层喷淋装置，从上至下依次向待处理烟气喷淋除汞吸收液和脱硫浆液，收集反应后的汞吸收液和脱硫浆液，固液分离后，除去固体，液体循环使用，处理后的烟气排放。