專利名稱：用于通過(guò)活化吸附劑脫除氣體中汞蒸氣的流化床設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于通過(guò)吸附法脫除氣體中汞蒸氣的設(shè)備，屬于環(huán)境保 護(hù)大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用活化吸附劑的流化床設(shè)備，可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)汞蒸氣的連續(xù)高效脫除。
背景技術(shù)：
汞及其化合物因?yàn)槠潆y降解性、生物積累性和毒性而嚴(yán)重危害人類的神經(jīng) 系統(tǒng)。由于汞單質(zhì)在常溫下飽和蒸汽壓較高，易揮發(fā)，因此泄漏于空氣中的汞 極易揮發(fā)入大氣并對(duì)環(huán)境及人類生活健康造成影響，必須進(jìn)行凈化處理。在通 常情況下，汞離子可以通過(guò)傳統(tǒng)的煙氣凈化流程(如濕式洗滌法)有效脫除， 但汞單質(zhì)由于其低熔點(diǎn)、高飽和蒸汽壓以及低水溶性而成為最難控制的形態(tài)之 一，需要選擇適宜的方法進(jìn)行特殊處理。
目前用于汞蒸氣脫除的方法主要有冷凝法、吸收法和吸附法等，其中冷凝 法很難完全脫除汞蒸氣，冷凝后氣相中仍有相當(dāng)數(shù)量的汞，還需用其他方法如 吸收法、吸附法等手段進(jìn)一步凈化。吸收法除汞通常凈化效率高、操作方便， 但吸收劑一般利用率較低，設(shè)備龐大、成本較高。另外，吸收過(guò)程容易產(chǎn)生大 量含汞廢液或廢渣，形成二次污染，后續(xù)處理過(guò)程繁瑣。吸附法是目前應(yīng)用最 為廣泛的汞蒸氣脫除與回收方法，該法對(duì)汞的控制多采用在反應(yīng)塔噴入吸附劑 或采用固定吸附床來(lái)進(jìn)行。由于單純的物理吸附對(duì)汞蒸氣的吸附容量低，通常 需要對(duì)吸附劑進(jìn)行活化處理使其負(fù)載上某種化學(xué)物質(zhì)(如氯、碘、銀、硫等)。 汞在被吸附的同時(shí)與吸附劑上的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成汞類化合物附著在吸附 劑上，以此提高對(duì)汞蒸氣的脫除效率。
目前常用的吸附法連續(xù)脫除汞蒸氣的設(shè)備為固定吸附床，固定床數(shù)目通常 為二到三個(gè)。吸附過(guò)程進(jìn)行中，固定床需在吸附、再生、活化步驟間頻繁切換，設(shè)備管線及閥門(mén)復(fù)雜，要求自動(dòng)化程度高，設(shè)計(jì)工作繁瑣。由此，有必要對(duì)原 吸附設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)以簡(jiǎn)化流程，降低成本。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有吸附設(shè)備的不足，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便易行，脫除 效率高的汞蒸氣連續(xù)吸附設(shè)備。這種設(shè)備不但制造和裝配簡(jiǎn)單，成本低廉，而 且大大簡(jiǎn)化了原吸附流程，提高了操作效率。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，根據(jù)本實(shí)用新型的特征，該設(shè)備包括通風(fēng)管道及漏斗形 容器兩部分。漏斗形容器與地面垂直，漏斗上部為存放活化吸附劑的儲(chǔ)料區(qū)； 頸部為用于氣體脫汞的吸附區(qū)，該區(qū)域與通風(fēng)管道垂直交叉且截面完全相同； 通風(fēng)管道內(nèi)裝有氣體分布器，該分布器位于吸附區(qū)上游側(cè)；漏斗底部為帶有機(jī) 械活動(dòng)臂的卸料區(qū)，可使接近飽和的吸附劑連續(xù)移出設(shè)備并進(jìn)入接收槽。
根據(jù)本實(shí)用新型的更多的具體特征
——儲(chǔ)料區(qū)與吸附區(qū)完全連通并充滿經(jīng)活化處理后的散堆顆粒狀吸附劑。
——吸附床層外側(cè)設(shè)有防止吸附劑溢出并允許氣體穿過(guò)的金屬絲網(wǎng)。
——吸附床層上游側(cè)設(shè)有氣體分布器，通過(guò)通風(fēng)管道使氣體均勻穿過(guò)吸附床。
一一卸料區(qū)包括一個(gè)將接近吸附飽和的吸附劑從設(shè)備中移出的機(jī)械活動(dòng) 臂，其與吸附劑接觸的部分帶有柔性壁面。
——機(jī)械活動(dòng)臂在吸附初期位于卸料區(qū)以支撐吸附劑，吸附劑接近飽和后 則通過(guò)機(jī)械臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被恒速移入接收槽，儲(chǔ)料區(qū)中的活化吸附劑同時(shí)通過(guò) 重力作用進(jìn)入吸附床層以實(shí)現(xiàn)新鮮吸附劑的補(bǔ)充。
本實(shí)用新型所能達(dá)到的有益效果是吸附操作開(kāi)始時(shí)機(jī)械活動(dòng)臂靜止并支 撐儲(chǔ)料區(qū)與吸附區(qū)中的吸附劑；吸附過(guò)程中，儲(chǔ)料區(qū)采用頂蓋密封，吸附區(qū)下游側(cè)形成負(fù)壓，待分離氣體混合物按一定流速經(jīng)氣體分布器均勻分布后穿過(guò)帶金屬絲網(wǎng)的吸附床層以實(shí)現(xiàn)汞蒸氣的吸附脫除；吸附劑初次接近飽和后，卸料區(qū)的機(jī)械活動(dòng)臂開(kāi)始持續(xù)運(yùn)動(dòng)以將散堆活化吸附劑勻速移入接收槽，而儲(chǔ)料區(qū)中的新鮮吸附劑就會(huì)自動(dòng)以相同的速度補(bǔ)充入吸附床層，實(shí)現(xiàn)吸附過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行；接收槽內(nèi)的吸附劑經(jīng)再生及重新活化后即可再次送入儲(chǔ)料區(qū)，繼續(xù)進(jìn)行吸附操作。該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了汞蒸氣吸附、再生及活化過(guò)程的連續(xù)操作，使整個(gè)工藝流程、設(shè)備及后續(xù)的設(shè)計(jì)工作都得到大幅簡(jiǎn)化，大大降低了運(yùn)行和維護(hù)成本，適宜推廣應(yīng)用。


通過(guò)下面參考附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明可以清楚本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的設(shè)備示意圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例的設(shè)備示意圖。該汞蒸氣吸附脫除設(shè)備的具體工作流程如下
1. 將一定尺寸的活化吸附劑送入儲(chǔ)料區(qū)及吸附床層并填滿后采用頂蓋密封；
2. 在吸附床層下游側(cè)形成負(fù)壓，使含汞氣體混合物以一定流速連續(xù)穿過(guò)帶金屬絲網(wǎng)的吸附床層；
3. 吸附床層上游側(cè)添加氣體分布器以使氣體均勻穿過(guò)吸附床；
4. 啟動(dòng)帶機(jī)械活動(dòng)臂的往復(fù)式卸料系統(tǒng)，達(dá)到飽和的吸附劑通過(guò)重力作用自然落入卸料區(qū)，此時(shí)吸附床層與卸料區(qū)連通并充滿吸附劑；
5. 通過(guò)卸料系統(tǒng)將接近飽和的吸附劑推入接收槽，之后卸料系統(tǒng)回到原位，剛接近飽和的吸附劑再次因重力落入卸料區(qū)；
6. 連續(xù)運(yùn)行卸料系統(tǒng)使吸附劑以恒定速度向下移動(dòng)，并在接近飽和的時(shí)刻依次被移入卸料區(qū)及接收槽；
7.利用熱水清洗等方法處理接收槽內(nèi)的飽和吸附劑以進(jìn)行汞回收，處理后的吸附劑經(jīng)再次活化后即可送入儲(chǔ)料區(qū)重復(fù)使用，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的連續(xù)穩(wěn)態(tài)操作。
本實(shí)用新型是用于分離氣體混合物，尤其是脫除氣體中汞蒸氣的理想設(shè)備。使用散堆式活化吸附劑，汞蒸氣的脫除效率可以達(dá)到99%以上。
權(quán)利要求1.一種用于通過(guò)活化吸附劑脫除氣體中汞蒸氣的流化床設(shè)備，包括通風(fēng)管道(6)及漏斗形容器兩部分，漏斗形容器與地面垂直，漏斗上部(3)為存放活化吸附劑的儲(chǔ)料區(qū)(1)；頸部為用于氣體脫汞的吸附區(qū)(11)，該區(qū)域與通風(fēng)管道(6)垂直交叉且截面完全相同；通風(fēng)管道內(nèi)裝有氣體分布器(5)，該分布器位于吸附區(qū)(11)上游側(cè)；漏斗底部為帶有機(jī)械活動(dòng)臂(8)的卸料區(qū)(9)，可使接近飽和的吸附劑連續(xù)移出設(shè)備并進(jìn)入接收槽(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，儲(chǔ)料區(qū)(1)主要包括漏斗上部 (3)及頂蓋(2);儲(chǔ)料區(qū)(1)和吸附區(qū)(11)完全連通，其中充滿用于脫除汞蒸氣的散堆顆粒狀活化吸附劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，吸附區(qū)(11)主要包括吸附床層(7) 及其外側(cè)的金屬絲網(wǎng)(4)，可以防止吸附劑溢出并允許氣體穿過(guò)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括使通風(fēng)管道(6) 內(nèi)的氣體均勻穿過(guò)吸附床層(7)的氣體分布器(5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，卸料區(qū)(9)主要包括將接近吸 附飽和的吸附劑從設(shè)備中移出的機(jī)械活動(dòng)臂(8)以及用于吸附劑再生和汞回收 的接收槽(10)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，機(jī)械活動(dòng)臂(8)上所有與吸附 劑接觸的部分都帶有減小吸附劑磨損的柔性壁面。
專利摘要一種用于通過(guò)活化吸附劑脫除氣體中汞蒸氣的流化床設(shè)備，包括通風(fēng)管道及漏斗形容器兩部分。漏斗形容器與地面垂直，漏斗上部為存放活化吸附劑的儲(chǔ)料區(qū)；頸部為用于氣體脫汞的吸附區(qū)，該區(qū)域與通風(fēng)管道垂直交叉且截面完全相同；通風(fēng)管道內(nèi)裝有氣體分布器，該分布器位于吸附區(qū)上游側(cè)；漏斗底部為帶有機(jī)械活動(dòng)臂的卸料區(qū)，可使接近飽和的吸附劑連續(xù)移出設(shè)備并進(jìn)入接收槽。本實(shí)用新型可以較簡(jiǎn)便的方式實(shí)現(xiàn)汞蒸氣吸附工藝中繁瑣的吸附、再生等步驟的連續(xù)進(jìn)行，大大降低了運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)具有脫汞效率高，加工制造簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，適宜推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B01J20/30GK201329239SQ20082014224
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者劉朝輝, 劉漢橋, 張曙光, 徐朝陽(yáng), 狄海燕, 珂 董, 閆志海, 檬 韓, 馬云生, 高建東 申請(qǐng)人:天津渤海環(huán)保工程有限公司;天津泰達(dá)環(huán)保有限公司