[发明专利]一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法

摘要

本发明公开了一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其利用汞浓度在线监测仪(6)实时监测烟气中的汞浓度，动态调节所述第二调节阀门(10)，控制汞吸附剂注入量和注入速率；动态调节所述第三调节阀门(14)，控制压缩空气的注入量和注入速率；同时动态调节所述在线活化机构上的第一调节阀门(7)，控制活性组分前驱体的注入量和注入速率；实现对吸附剂的在线活化；活化后的吸附剂通过所述喷射机构被喷射注入烟道中，从而实现烟气脱汞。本发明的方法使得吸附剂的脱汞性能达到最优的同时避免活性组分浪费，降低了吸附剂的用量，大大节约了脱汞成本，同时本发明实现了汞吸附剂的实时在线活化，适应汞浓度的频繁波动。

主权项

1.一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化方法，其通过一种吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置对汞吸附剂进行活化和喷射，其中，该吸附剂活化及喷射脱汞一体化装置包括：用于喷射汞吸附剂的喷射机构，其具有筒壁开有通孔的套筒(5)，该套筒一端与排放燃煤烟气的烟道相通，以用于将活化后的汞吸附剂喷射至该烟道中；输料管(15)，该输料管(15)一端与所述套筒(5)筒壁上的通孔连通，另一端设置有气体动力机构，用于将其中的吸附剂及活性组分通过该气体动力机构的作用输送到所述套筒(5)中，所述气体动力机构包括第三调节阀门(14)；汞吸附剂注入机构，其与所述输料管(15)连通，用于将汞吸附剂注入到所述输料管(15)中，所述汞吸附剂注入机构包括第二调节阀门(10)，用于控制吸附剂的注入量以及注入速率；以及活性组分前躯体注入机构，其与所述输料管(15)连通，用于将活性组分前驱体注入到所述输料管(15)中，所述活性组分前躯体注入机构包括第一调节阀门(7)；该方法包括以下步骤：利用汞浓度在线监测仪(6)实时监测烟气中的汞浓度；根据监测得到的汞浓度，动态调节所述第二调节阀门(10)，控制汞吸附剂注入量和注入速率；动态调节所述第三调节阀门(14)，控制压缩空气的注入量和注入速率；使所述汞吸附剂在压缩空气的推动作用下注入所述喷射机构的套筒(5)中；同时动态调节所述第一调节阀门(7)，控制活性组分前驱体的注入量和注入速率，使活性组分前驱体注入所述喷射机构的套筒中；所述活性组分前驱体在所述套筒中被吸附剂表层微孔定向吸附，使活性组分在吸附剂上表层富集，形成活性物质，从而以对吸附剂进行在线活化；活化后的吸附剂通过所述喷射机构被喷射注入烟道中；烟气中的汞化合物吸附在吸附剂表面，并随吸附剂一起被烟气除尘装置捕获，从而实现烟气脱汞；所述汞吸附剂的喷射量根据监测的汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模型进行控制，所述汞浓度及吸附剂喷射量m1和脱汞效率η之间的数学模是根据电厂运行参数、管道尺寸、烟气流量，通过试验和理论计算建立的，即其中，K为与温度、吸附剂特性有关的吸附常数；K_g为以气相浓度差为基础的物质总传质系数，其中k_g为外部传质系数，k_s为内部传质系数；ρ_p为吸附剂的密度，d_p为吸附剂的粒径；所述脱汞效率η通过下式计算：η＝f(m1)＝(C1‑C2)/C1其中，C1为烟气中汞浓度，C2为汞排放标准；所述汞吸附剂的喷射量通过PID控制器控制；所述压缩空气的注入量通过下式计算：V1＝0.3(m3/g)×m1其中，m1为汞吸附剂喷射量；所述活性组分前驱体注入量m2通过下式计算：m2＝(N1/NA)×VA×ρ其中，N1为活性组分前驱体分子个数；NA为阿佛加德罗常数；VA为气体摩尔体积；ρ为活性组分前驱体密度。