[发明专利]一种脱汞载硫活性炭/焦的制备系统及方法

说明书

本发明公开了一种脱汞载硫活性炭/焦的制备系统及方法，制备系统包括炭热还原塔、第一分离器和活性炭载硫器，其中，所述炭热还原塔提供烟气中的SO₂与碳材料发生炭热还原的环境，产生单质硫蒸汽；炭热还原塔的气体出口端连接所述第一分离器，第一分离器用于气固分离；第一分离器的气体出口端与活性炭载硫器的下端连通，第一分离器的固体出口端与活性炭载硫器的上端连通，且所述活性炭载硫器与活性炭/焦储仓连接。炭热还原所需焦炭中存在少量硫酸钙，在炭热还原过程中，硫酸钙和碳材料会在400℃‑900℃下形成硫化钙，硫化钙与炭热反应产生的单质硫蒸汽在750℃‑1000℃范围内形成过硫化钙，过硫化钙对汞具有良好的脱除能力。

技术领域

本发明属于活性炭脱汞材料制备领域，特别是涉及一种硫资源化利用脱汞载硫活性炭/焦的制备系统及方法。

背景技术

汞具有剧毒性、致癌性、持久性、强腐蚀性、难降解及易富集性等特性，一直以来都是环境治理的难点。汞具有极高的生理毒性，环境中任何形式的汞都能在一定的条件下转化为剧毒的甲基汞，进入人体后会对人体的中枢神经系统造成很大的伤害。随着我国燃煤机组的不断增多，燃料煤的燃烧、石油化工中含汞催化剂的使用等，大量不同形态的汞被排放到大气中。因此，研究适用的汞排放控制技术尤为紧迫。

同时，在含汞天然气处理过程中使用铝钎焊式换热器、LNG设施、注氮装置，都极易受到汞的腐蚀，在天然气化工中，还会引起催化剂(铂、钯、镍、铬等)中毒。我国天然气能源消费结构比重正逐年递增，这使得我国对天然气标准、输配安全将有着更严格的要求。因此，脱除天然气中的汞，降低天然气中汞含量，安全开发和利用含汞天然气具有重要意义。

综上所述，随着目前气体中汞污染的日益严重，亟需寻找一种气体脱汞的技术及方法。目前，国内外采用的汞排放控制方法中，活性炭喷射技术被认为是能同时去除气体中各种形态汞(单质汞Hg⁰、氧化态汞Hg²⁺、颗粒汞Hg^P)的最具潜力的方法。而这项汞排放控制技术得以成功应用的关键是开发具有高脱汞能力的活性炭产品。活性炭是一类空隙结构发达和化学性质稳定的吸附剂，尽管它具有高的比表面积，但由于汞具有高挥发性以及汞与炭表面的结合性较弱，因此普通活性炭的脱汞能力通常较弱。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种脱汞载硫活性炭/焦的制备系统及方法。该制备系统和方法可以将烟气中的SO₂污染气体通过炭热还原技术制备单质硫蒸汽，利用单质硫蒸汽对炭热还原过程中产生的乏炭/焦或新活性炭/焦进行活化改进制备脱汞活性炭/焦，不仅可以缓解我国烟气中SO₂污染问题，还可以将炭热还原工艺中的乏炭/焦资源化利用，制备脱汞用载硫活性炭/焦，实现重金属汞的脱除，该工艺简单，经济性好，无二次污染，具有广阔的市场前景。

为了解决以上问题，本发明的技术方案为：

一种脱汞载硫活性炭/焦的制备系统，包括炭热还原塔、第一分离器和活性炭载硫器，其中，所述炭热还原塔提供烟气中的SO₂与碳材料发生炭热还原的环境，产生单质硫蒸汽；

炭热还原塔的气体出口端连接所述第一分离器，第一分离器用于气固分离；

第一分离器的气体出口端与活性炭载硫器的下端连通，第一分离器的固体出口端与活性炭载硫器的上端连通，且所述活性炭载硫器与活性炭/焦储仓连接。