本發明專利技術涉及一種基于海藻焦的撞擊塔脫汞方法，所述的方法是采用海藻熱解制取生物質焦作為煙氣脫汞吸附劑，在撞擊塔反應器中吸附脫汞。在分離器中回收汞資源并再生吸附劑。來自燃燒器含有汞的煙氣經過冷卻后由拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，海藻焦吸附劑則由同軸對向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，兩股氣流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附脫除。當一個撞擊塔反應器再生時，來自燃燒器的煙氣將自動切換流入另一個撞擊塔反應器。兩個撞擊塔反應器相互交叉使用和再生。該方法及裝置利用海藻熱解制取生物質焦吸附脫汞，脫除過程無二次污染，且吸附劑原材料是一種儲量廣泛的可再生資源，具有廣闊應用前景。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及燃燒煙氣污染物控制領域，具體涉及一種基于海藻焦的撞擊塔脫汞方法及海藻焦的制備方法。?
技術介紹
汞是一種劇毒性和在生物體內易于沉積的重金屬痕量元素，對人體健康和生態環境具有極大的危害。聯合國環境規劃署在發表的一份調查報告中指出，燃煤鍋爐是汞排放的最大的人為污染源。我國是世界第一大煤炭消費國，能源結構中煤炭的比例高達75％，并且這種格局在今后相當長的一段時間內仍不會有大的改變。隨著燃煤污染物大氣環保標準的日益嚴格，預計在不久的將來，燃煤煙氣汞污染控制標準的出臺將是必然趨勢。因此，研究和開發有效的燃煤煙氣汞污染控制方法是我國環保科技人員面臨的重要任務之一。?近年來，國內外學者在研究脫汞新理論和新
做了大量卓有成效的工作。目前，在眾多脫汞方法中，吸附劑吸附和濕法洗滌被認為是燃煤煙氣脫汞領域的兩個最有發展潛力的主流脫汞技術。?濕法洗滌脫汞技術中研究最多的是應用現有的濕法煙氣脫硫系統聯合洗滌脫汞。該技術可以實現較高的Hg2+(g)脫除率，但是對難溶的Hg0(g)沒有明顯的脫除效果，部分氧化態汞還可能被還原為單質汞。不少學者嘗試用一些氧化技術在脫硫塔前將煙氣中的Hg0(g)先氧化為Hg2+(g)，然后再用濕法煙氣脫硫系統洗滌脫除Hg2+(g)。目前研究較多的選擇性催化還原(SCR)催化氧化脫汞可實現部分Hg0(g)轉化為Hg2+(g)，但脫汞效果受到燃煤組分﹑催化劑類型﹑燃燒方式以及燃燒器結構的明顯影響，相關催化氧化機理仍不十分清楚。其它氧化技術，例?如等離子體氧化﹑光催化氧化和臭氧氧化等尚處于實驗室探索階段。利用高錳酸鉀﹑過硫酸鉀和亞氯酸鈉等傳統氧化劑在吸收塔中氧化吸收Hg0(g)也取得了良好效果，但也存在吸收劑昂貴或產物成分復雜難處理等不足，相關技術還有待于進一步完善。?吸附法主要是通過活性炭或者其它吸附劑吸附煙氣中的Hg2+(g)和Hg0(g)，先將其轉化為顆粒汞，然后利用現有的除塵設備將其捕獲而達到脫汞目的。目前研究較多且技術最成熟的活性炭吸附法具有較高的脫汞效率，但應用成本極高，企業難以承受。其它吸附劑，例如貴金屬﹑金屬氧化物﹑飛灰﹑活性焦﹑鈣基材料﹑分子篩以及天然礦物材料等雖然具有潛在的發展前景，但由于在應用成本，脫汞效率，吸附劑穩定性以及吸附機理研究等方面的欠缺與不足，目前還無法獲得大規模工業應用。綜上所述，目前還沒有一種適合于大規模商業化的燃煤煙氣脫汞技術。?
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的問題,本專利技術提供了一種基于海藻焦的撞擊塔脫汞方法以及海藻焦的制備方法。?本方法采用海藻熱解制取生物質焦作為煙氣脫汞吸附劑，在撞擊塔反應器中吸附脫汞；在分離器中回收汞資源并再生吸附劑。來自燃燒器含有汞的煙氣經過冷卻后由拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，海藻焦吸附劑則由同軸對向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，兩股氣流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附脫除。當一個撞擊塔反應器再生時，來自燃燒器的煙氣將自動切換流入另一個撞擊塔反應器；兩個撞擊塔反應器相互交叉使用和再生。?本專利技術的脫除過程的原理：?由圖1和圖6所示，以海帶制取的海藻焦吸附劑為代表，采用掃描電鏡(SEM)、X射線熒光光譜(XRF)和氮吸附法分別測定了吸附劑的表面形貌特征、主要成分和及含量以及吸附劑的比表面積和孔徑分布等關鍵物化學參數，并初步考察了吸附劑的吸附?性能。結果表明，以海帶制取的海藻焦吸附劑主要成分是K、Ca等堿金屬鹽和SiO2、Al2O3等金屬氧化物，吸附劑具有較大的比表面積和發達的空隙結構。這些成分都是良好的汞的吸附脫除材料。因此，采用海藻焦吸附脫汞在技術方法具有可行性。?為實現以上目的，根據上述煙氣中汞脫除的原理，本專利技術采用的技術方案如下：?一種基于海藻焦撞擊塔的脫汞方法，采用海藻熱解制取生物質焦作為煙氣脫汞吸附劑，在撞擊塔反應器中吸附汞；在分離器中回收汞資源并再生吸附劑。?來自燃燒器含有汞的煙氣經過冷卻后由拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，海藻焦吸附劑則由同軸對向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，兩股氣流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附脫除；所述撞擊塔反應器對稱布置，當一個撞擊塔反應器再生時，來自燃燒器的煙氣將自動切換流入另一個撞擊塔反應器；兩個撞擊塔反應器相互交叉使用和再生。?海藻焦吸附劑由撞擊塔反應器入口a添加，并由撞擊塔反應器出口b排出；主煙道上設有風機一為煙氣流動提供動力，煙氣經過煙氣調溫器調溫后由撞擊塔反應器入口c通入拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，海藻焦吸附劑經撞擊塔反應器入口d由風機二通過同軸對向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，兩股氣流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附脫除；凈化后的潔凈煙氣通過撞擊?塔反應器頂部的旋轉刮灰器和砂芯分離板后通入煙囪并排入大氣，砂芯分離板主要用于實現吸附劑和煙氣的分離，砂芯分離板的平均孔徑要求小于50微米，以防止吸附劑隨煙氣逃逸。砂芯分離板下部設有旋轉刮灰器，由一字毛刷和驅動軸構成，可由電動機驅旋轉動，主要用于刮除砂芯分離板下部積累的吸附劑，防止堵塞。?吸附飽和后的海藻焦吸附劑通過出口f由風機三吸入分離器再生后，再由入口g通入反應器循環使用；分離器入口u通入氮氣沖洗并攜帶海藻焦吸附劑上的汞。?撞擊塔反應器內的拉瓦爾噴管采用多級交叉布置，根據反應器高度和噴管型號的不同，拉瓦爾噴管相鄰兩層之間的垂直間距H位于30cm-150cm之間，且相鄰兩級采用90度錯開的交叉布置，以保證反應器內的撞擊均勻性。拉瓦爾噴管裝入撞擊塔反應器(壁)的長度小于25cm，以降低拉瓦爾噴管根部可能產生的死角區域。噴管型號和布置的數量由撞擊塔反應器直徑和高度確定，確定原則是保證撞擊塔反應器內具有良好的氣固混合性和均勻性。?來自燃燒器的煙氣溫度應當由煙氣調溫器降溫到30℃-100℃，來自燃燒器煙氣中汞的入口濃度不大于200μg/m3；吸附劑的投加量可按撞擊塔反應器體積的每立方米投加1kg-6kg。?所述的分離器是一種膜式氣體分離器，膜材料由聚酸胺類、聚酸亞胺類、聚砜類、聚乙烯酸類、丙烯類衍生物聚合物及纖維素類等材料中的一種或多種復合制成。?一種制備海藻焦的方法，采制備海藻焦吸附劑的方法包括以下步驟：?步驟1：將海藻在通風狀態下自然晾干并粉碎成50-200目的海藻粉，然后放?入溫控攪拌釜內，用水在60-80℃下攪拌2小時，重復五次；?步驟2：以水和硝酸為混合溶劑，在40-80℃下攪拌6小時，過濾后將海藻粉在通風狀態下自然晾干240小時，將自然晾干的海藻在溫控干燥箱內以105℃干燥8小時，獲得無水海藻；?步驟3：將無水海藻研磨成粒徑為50-200目的海藻粉置于管式爐中，在400-800℃和一定體積比CO2和N2的混合氣氛下熱解5-25分鐘，冷卻至常溫，得到海藻制生物質焦；?步驟4：將海藻制生物質焦研磨成50-200目顆粒，在一定濃度釩鹽溶液中浸泡12小時，過濾后在通風狀態下自然晾干240小時，然后在溫控干燥箱內以110-220℃干燥6小時，即可得到海藻焦制取的脫汞吸附劑。?所述步驟2中的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于海藻焦撞擊塔的脫汞方法，其特征在于，采用海藻熱解制取生物質焦作為煙氣脫汞吸附劑，在撞擊塔反應器中吸附汞；在分離器中回收汞資源并再生吸附劑；來自燃燒器含有汞的煙氣經過冷卻后由拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，海藻焦吸附劑則由同軸對向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，兩股氣流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附脫除；所述撞擊塔反應器對稱布置，當一個撞擊塔反應器再生時，來自燃燒器的煙氣將自動切換流入另一個撞擊塔反應器；兩個撞擊塔反應器相互交叉使用和再生。
【技術特征摘要】
1.一種基于海藻焦撞擊塔的脫汞方法，其特征在于，采用海藻熱解制取生
物質焦作為煙氣脫汞吸附劑，在撞擊塔反應器中吸附汞；在分離器中回收汞資源
并再生吸附劑；來自燃燒器含有汞的煙氣經過冷卻后由拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反
應器，海藻焦吸附劑則由同軸對向布置的拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應器，兩股氣
流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附脫除；所述撞擊塔反應器對稱
布置，當一個撞擊塔反應器再生時，來自燃燒器的煙氣將自動切換流入另一個撞
擊塔反應器；兩個撞擊塔反應器相互交叉使用和再生。
2.根據權利要求1所述的一種基于海藻焦撞擊塔的脫汞方法，其特征在于：
海藻焦吸附劑由撞擊塔反應器入口a添加，并由撞擊塔反應器出口b排出；煙氣
經過煙氣調溫器調溫后由撞擊塔反應器入口c通入拉瓦爾噴管噴入撞擊塔反應
器，海藻焦吸附劑經撞擊塔反應器入口d由風機二通過同軸對向布置的拉瓦爾噴
管噴入撞擊塔反應器，兩股氣流在撞擊塔反應器內發生對向撞擊并實現汞的吸附
脫除；凈化后的潔凈煙氣通過撞擊塔反應器頂部的旋轉刮灰器和砂芯分離板后通
入煙囪并排入大氣；吸附飽和后的海藻焦吸附劑通過出口f由風機三吸入分離器
再生后，再由入口g通入反應器循環使用；分離器入口u通入氮氣沖洗并攜帶海
藻焦吸附劑上的汞。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于海藻焦撞擊塔的脫汞方法，其特征在
于：撞擊塔反應器內的拉瓦爾噴管采用多級交叉布置；拉瓦爾噴管相鄰兩層之間
的垂直間距H位于30cm-150cm之間，且相鄰兩級采用90度錯開的交叉布置。
4.根據權利要求3所述的一種基于海藻焦撞擊塔的脫汞方法，其特征在于：
來自燃燒器的煙氣溫度應當由煙氣調溫器降溫到30℃-100℃，來自燃燒器煙氣
中汞的入口濃度不大于200μg/m3；吸附劑的投加量可按撞擊塔反應器體積的每
\t立方米投加1kg-6kg。
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉楊先，張軍，王燕，
申請(專利權)人：南京朗潔環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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