一種用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，特別是一種用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國的SO2排量已經(jīng)位居世界第一，我國已經(jīng)成為了世界第3大酸雨區(qū)，每年因酸雨損失上千億元，而燒結(jié)煙氣中的SO2是造成酸雨的最主要來源之一，同時，一些含汞燒結(jié)煙氣更是對大氣造成了嚴重污染。但是目前國內(nèi)外仍是以濕法煙氣脫硫為主，濕法約占85 % (以濕法脫硫技術(shù)為主要國家如日本，濕法占98%;美國占92%;德國占90%。)，普遍采用的是石灰石-石膏法和鈉堿法等，但該方法的投資和運行費用高，系統(tǒng)易結(jié)垢堵塞，且脫硫副產(chǎn)品價格低，廢渣應(yīng)用價值不大，易造成二次污染，經(jīng)濟效益不明顯。隨著各國對環(huán)保要求更加的嚴格，以及科學技術(shù)的發(fā)展和研究不斷的深入，部分傳統(tǒng)的濕法逐漸被新型的濕法、半干法和干法脫硫工藝所替代。而煙氣脫汞的方式主要有燃燒前脫汞、燃燒中脫汞和燃燒后脫汞三種。相比燃燒前和燃燒中脫汞，燃燒后脫汞是一種有效可行的燃煤煙氣脫汞途徑。研究者們提出了各種各樣的汞的控制技術(shù)，主要有除塵設(shè)備脫汞技術(shù)、吸附劑脫汞技術(shù)、催化氧化技術(shù)、濕法煙氣脫硫(FGD)裝置脫汞技術(shù)、溶液吸收法脫汞技術(shù)以及其它一些脫汞技術(shù)。目前，還沒有一項成熟的汞控制技術(shù)，最接近廣泛應(yīng)用的技術(shù)是在煙氣中噴入活性炭顆粒脫汞，在FF或者ESP前噴入活性炭或者改性活性炭可以有效地控制煙氣汞的排放，但由于活性炭價格昂貴，在推廣應(yīng)用方面受到限制。由于濕法類吸附劑易被堵塞失活，吸附劑的再生困難，造成成本增大，干法將更受青睞。
[0003]我國低品位軟錳礦資源豐富，國內(nèi)學者對于低品位軟錳礦漿脫硫脫汞進行了大量的研究，但低品位軟錳礦漿脫硫脫汞存在諸多問題。主要表現(xiàn)為下面幾種情況，氣液固三相反應(yīng)十分復雜，脫硫率難以控制，低品位軟錳礦漿中雜質(zhì)會與中間產(chǎn)物反應(yīng)不利于脫硫，gij產(chǎn)物連二硫酸錳(MnS2O6)分解會產(chǎn)生SO2二次污染問題，同時，燒結(jié)煙氣中的粉塵顆粒容易對低品位軟錳礦表面的空隙造成堵塞，降低了對汞的吸附效率。迄今為止，國內(nèi)外鮮有對低品位軟錳礦干法煙氣脫硫脫汞的相關(guān)公開報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法。本發(fā)明具有脫硫脫萊成本低、脫硫脫萊效率尚、工藝簡單、副廣物回收率尚的特點。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，包括如下步驟:
[0006](I)取低品位軟錳礦，將低品位軟錳礦放入反應(yīng)器中；
[0007](2)將燒結(jié)煙氣先進行除塵處理，去除燒結(jié)煙氣中的含硫含汞粉塵，然后將除塵后的溫度在100-200°C的燒結(jié)煙氣以l_8L/min的流速通入反應(yīng)器中，使燒結(jié)煙氣與低品位軟錳礦接觸，燒結(jié)煙氣中的SO2與低品位軟錳礦發(fā)生反應(yīng)，完成脫硫；同時，燒結(jié)煙氣中剩余的汞被軟錳礦吸附，完成脫汞；
[0008](3)脫硫脫汞后的燒結(jié)煙氣直接從反應(yīng)器的排氣口排出。
[0009]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，所述除塵處理是將燒結(jié)煙氣通入布袋除塵器或者靜電除塵器中。
[0010]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，所述步驟(I)中，低品位軟錳礦使用時還需進行粉碎，得低品位軟錳礦粉，低品位軟錳礦粉的粒徑大小為60-180 目。
[0011]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，所述低品位軟錳礦粉的粒徑大小為140-160目。
[0012]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，所述步驟(2)中，燒結(jié)煙氣通入反應(yīng)器內(nèi)的流速為3_4L/min。
[0013]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，所述步驟(2)中，燒結(jié)煙氣的溫度控制在110-130 °C。
[0014]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，所述反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器。
[0015]前述的用低品位軟錳礦對含汞燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞的方法，將所述步驟(2)中的，SO2與低品位軟錳礦反應(yīng)得到的固體反應(yīng)物放入常溫水浸泡，并過濾。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017](I)本發(fā)明通過充分利用我國低品位軟錳礦，直接利用低品位軟錳礦進行燒結(jié)煙氣干法脫硫脫汞，大大降低了脫硫脫汞成本；
[0018](2)本發(fā)明還通過在燒結(jié)煙氣通入反應(yīng)器之前將其進行除塵處理，首先去除粉塵中的硫和汞，同時，避免了燒結(jié)煙氣中粉塵對低品位軟錳礦表面的遮蓋以及對空隙造成堵塞而減少SO2與低品位軟錳礦的反應(yīng)面積，進一步提高了脫硫的效率，并且促進了燒結(jié)煙氣中的汞進入軟錳礦表面的空隙內(nèi)，提高了脫汞效率；
[0019](3)本發(fā)明通過將低品位軟錳礦進行粉碎，增加了低品位軟錳礦粉的比表面積，加大了燒結(jié)煙氣與低品位軟錳礦粉的接觸面積，同時也增加了低品位軟錳礦粉的表面的孔隙率，使SO2更容易與低品位軟錳礦粉的表面接觸，提高了脫硫的效率，也促進了軟錳礦粉對汞的吸附效果，同時，通過控制燒結(jié)煙氣通入脫硫反應(yīng)器的流速，避免了流速太快將低品位軟錳礦粉吹走，也避免太慢造成反應(yīng)速度慢而影響脫硫效率；
[0020](4)與現(xiàn)有的濕法脫硫技術(shù)相比，本發(fā)明只需將粉碎的低品位軟錳礦粉放入反應(yīng)器并與除塵后的燒結(jié)煙氣進行反應(yīng)即可實現(xiàn)脫硫脫汞，工藝更加簡單；
[0021](5)本發(fā)明的低品位軟錳礦粉與SO2反應(yīng)后形成固體反應(yīng)物，只需將該固體反應(yīng)物放入常溫水中浸泡并過濾，即可將脫硫的副產(chǎn)物(硫酸錳)進行回收，回收率較高。
[0022]為進一步說明本發(fā)明的有益效果，申請人做了如下實驗:
[0023]實驗例I
[0024]采用80-120目的低品位軟錳礦20g，放入固定脫硫反應(yīng)器內(nèi)，將含SO2濃度為3000ppm和通過汞滲透管提供單質(zhì)汞初始濃度保持在50μπι/πι3的進口煙氣通入脫硫塔反應(yīng)器內(nèi)，控制煙氣流量為4L/min，煙氣反應(yīng)溫度控制在120°C。通過煙氣分析儀檢測出口處煙氣中SO2濃度為272mg/m3，脫硫效率可以達到74% ;汞在線分析儀測量單質(zhì)汞濃度為21.3ym/m3，脫汞效率為57.4%。
[0025]實驗例2
[0026]采用80-120目的低品位軟錳礦20g，放入固定脫硫反應(yīng)器內(nèi)，將含SO2濃度為3000ppm和通過汞滲透管提供單質(zhì)汞初始濃度保持在50μπι/πι3的進口煙氣進行除塵處理，然后通入脫硫塔塔反應(yīng)器內(nèi)，控制煙氣流量為4L/min，煙氣反應(yīng)溫度控制在120°C。通過煙氣分析儀檢測出口處煙氣中SO2濃度為272mg/m3，脫硫效率可以達到74% ;汞在線分析儀測量單質(zhì)汞濃度為16.65ym/m3，脫汞效率為66 J %。
[0027]通過實驗例1-2可知，當其他實驗條件一致的情況下，經(jīng)除塵處理后的燒結(jié)煙氣的脫硫脫萊效率均有所提尚，特別是脫萊效率，從57.4%提尚到了66.7%，提尚了9.3%。
[0028]實驗例3
[0029]采用60-80目的低品位軟錳礦15g，放入固定脫硫反應(yīng)器內(nèi)，將含SO2濃度為3000ppm的燒結(jié)煙氣通入脫硫塔塔反應(yīng)器內(nèi)，控制煙氣流量為3L/min，煙氣反應(yīng)溫度控制在120。。。
[0030]通過煙氣分析儀檢測出口處煙氣中SO2濃度303mg/m3，脫硫效率可以達到71%。[0031 ] 實驗例4
[0032]采用80-100目的低品位軟錳礦15g，放入固定脫硫反應(yīng)器內(nèi)，將含SO2濃度為3000ppm的燒結(jié)煙氣通入脫硫塔塔反應(yīng)器內(nèi)，控制煙氣流量為3L/min，煙氣反應(yīng)溫度控制在120。。。
[0033]通過煙氣分析儀檢測出口處煙氣中SO2濃度272mg/m3，低于300mg/m3，脫硫效率可以達到74 %。
[0034]實驗例5
[0035]采用100-120目的低品位軟錳礦15g，放入固定脫硫反應(yīng)器內(nèi)，將含SO2濃度為3000ppm的燒結(jié)煙氣通入脫硫塔塔反應(yīng)器內(nèi)，控制煙氣流量為3L/min，煙氣反應(yīng)溫度控制在120。。。
[0036]通過煙氣分析儀檢測出口處煙氣中SO2濃度25lmg/m3，低于300mg/m3，脫硫效率可以達到76 %。
[0037]實驗例6
[0038]采用120-140目的低品位軟錳礦15g，放入固定脫硫反應(yīng)器內(nèi)，將含SO2濃度為3000ppm的燒結(jié)煙氣通入脫硫塔塔反應(yīng)器內(nèi)，控制煙氣流量為3L/min，煙氣反應(yīng)溫度控制在120。。。
[0039]通過煙氣分析儀檢測出口處煙氣中SO2濃度241g/m3，低于300mg/m3，脫硫效率可以達到77 %。