[发明专利]氨法脱硫浆液脱汞的方法及装置

说明书

本发明公开了一种氨法脱硫浆液脱汞的方法及装置，该方法包括如下步骤：(1)将氨法脱硫浆液和脱汞剂混合反应后，进行第一次固液分离，得第一上清液和固体沉淀；(2)将步骤(1)所得的第一上清液与亚硫酸铵混合反应后，进行第二次固液分离，得第二上清液和沉淀物，即可；本发明提供的装置包括一脱汞反应槽、一脱汞剂去除槽、一返回泵、一除灰装置、一第一排出泵以及一第二排出泵。本发明提供的方法脱汞效果好，得到的产品品质高，且设备简单，易于工业化推广。

技术领域

本发明涉及一种氨法脱硫浆液脱汞的方法及装置。

背景技术

作为一种剧毒、高挥发性物质，汞可通过消化道、呼吸道以及皮肤吸收等方式进入人体，并在生物体内沉积致病致癌，在环保领域越来越受到重视。在人类活动中，化石燃料的燃烧是汞排放的最大来源。大量的汞通过干沉降或湿沉降的方式污染水体，在鱼类和其他生物体内富集后循环进入人体，危害极大。我国煤中汞平均含量约为0.19～1.95μg/g，高于世界平均水平0.02～1μg/g，据估计2003年中国向大气排放汞609吨。

目前，燃煤电厂汞的控制方法主要分两种：一是吸附剂(活性炭)喷射技术，另一种是以现有的空气污染控制装置为基础的脱汞方法。活性炭喷射技术虽具有较高的脱汞效率，但其成本很高，吸附剂无法再生，易造成二次污染。目前大型火电厂对于烟气中汞脱除一般都没有增加单独的脱汞设备，对于烟气中的汞处理其一般通过利用现有烟气脱硝设备，对设备中催化剂调整，使其增强氧化单质汞、这样氧化后的Hg²⁺可以通过后续湿法脱硫系统吸收，这也是现有技术中对于脱汞方法的首选。然而，这种脱汞方式Hg²⁺被脱硫浆液吸收后，由于脱硫浆液是个还原性体系(有报道称pH值为4.5～5.5)，Hg²⁺容易被脱硫浆液中的还原性物质(如烟、硫酸根等)还原为单质汞，使得总汞的吸收效率降低，产生二次污染。因此，开发有效的汞稳定剂以及Hg²⁺的去除工艺是亟待解决的问题。

目前，对于石灰石-石膏湿法脱硫脱汞工艺的脱硫浆液，脱汞剂和稳定剂多为强氧化剂以及硫化物或一些有机多硫化物的混合试剂。中国专利文献CN103736387A公开了一种湿法烟气脱硫浆液中汞再释放抑制剂，采用硫代硫酸盐和硫化钠的混合添加剂，与Hg²⁺形成稳定的HgS沉淀随脱硫石膏一起进入固相而被分离除去，但这又影响了石膏的品质。

中国专利文献CN101590362A公开了一种具有同时氧化和固定作用的烟气汞吸收液，该吸收液组成为钙基脱硫浆液、Fenton试剂和硫代硫酸盐，Fenton试剂作为氧化剂，硫代硫酸盐作为稳定剂。但是该吸收液加强了零价汞的氧化，氧化后的Hg²⁺最终生成HgS沉淀仍然被包裹或附在脱硫石膏中。中国专利文献CN103055688A公开了一种抑制湿法钙基脱硫浆液中汞的还原剂及降低脱硫石膏中汞分配量的添加剂，该添加剂由亚砜类有机物和水溶性的铝盐或铁盐混合而成。该添加剂降低汞在脱硫石膏中分配量，但吸收循环液中的汞仍然没有分离，Hg²⁺会在脱硫循环液中累积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有的经烟气氨法脱硫工艺后获得的氨法脱硫浆液并没有单独的脱汞步骤，汞在吸收系统中会累积；同时吸收液中亚硫酸盐的还原性，会将二价汞还原成零价汞，返回到烟气，不能达到脱汞的目的缺陷，提供了一种氨法脱硫浆液脱汞的方法及装置。本发明提供的氨法脱硫浆液脱汞的方法简单易行，易于推广和应用，不但可有效抑制氨法脱硫浆液中汞的再释放，而且形成的HgS沉淀与脱硫副产物硫酸铵各自结晶分离，不影响硫酸铵的结晶和产品的品质。