一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法及应用

摘要

本发明一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法及应用，包括以下步骤：a.海水和氧化剂混匀；b.步骤a中混匀后的海水喷入脱硫塔内，与脱硫塔内的烟气混合，实现烟气的洗涤；c.经步骤b处理后的海水出脱硫塔后流入曝气池，曝气池中喷入稳定剂，使海水中的二价汞固定，减少曝气池中重新生成的零价汞的二次释放；d.步骤b和步骤c中的海水进行过滤，使海水中的汞分离。本发明提供的燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法及应用，通过在脱硫塔中添加氧化剂使烟气中的零价汞氧化成二价汞，通过在曝气池中添加稳定剂，使海水中的二价汞固定，实现减少燃煤电厂海水脱硫中汞的二次释放，对设备的腐蚀性比较小，对环境污染较小。

说明书

技术领域

本发明属于大气污染控制技术领域，具体涉及一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法及应用。

背景技术

重金属汞(Hg)虽然在煤中含量甚微，属于痕量元素，但是由于其具有易挥发性、剧毒性和生物积累特性而受到广泛关注。同时，汞是唯一具有全球化危害的有毒重金属污染物，会引起跨区域污染，从而导致环境被破坏，且汞会在生物体内积累，导致人类产生各种疾病。目前煤燃烧被认为是人为汞排放最主要的来源，而我国在未来的50年将以煤炭为主的能源结构不会发生显著变化，因此如何解决汞污染问题已经引起了有关部门广泛的关注。

国内针对火电厂汞排放的控制标准日趋严厉：《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》规定燃煤锅炉汞排放浓度不得超过30μg/m

电厂中采用的SCR脱硝系统对Hg

而我国的烟气脱硫主要采用钙基湿法脱硫，现有的脱硫装置可以有效去除氧化汞。尽管可以使用现有的湿式脱硫装置去除液态汞，且运行成本较低，但是研究表明，进入烟道气中的汞通过还原性物质(如亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和金属等)被还原重新进入气相，总汞去除效率低于50％。而对于海水脱硫中汞的二次释放稳定方法也很少有人研究。

公开号为CN101310836A的中国发明专利公开了一种喷射鼓泡发协同脱硫、脱销、脱汞的吸收液。但是，由于其采用直接注入法，被吸收的汞仍在吸收液中游离，不能抑制汞的还原，氧化剂的消耗也较大。

公开号为CN1962034的中国发明专利公开了锅炉烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及装置，但是添加氯离子会增加吸收液对装置的腐蚀，同时，尽管汞在吸收液中部分络合，但其还原抑制效果并不理想，总汞去除效率不高。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法及应用。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法，包括以下步骤：

a.海水和氧化剂充分混合均匀；

b.步骤a中与氧化剂混合均匀后的海水从脱硫塔上部喷入，烟气自脱硫塔塔底向上与海水进行逆流接触，实现烟气的洗涤；

c.经步骤b处理后的海水出脱硫塔后排入曝气池，曝气池中喷入稳定剂，使海水中的二价汞固定，减少曝气池中重新生成的零价汞的二次释放；

d.步骤b和步骤c中的海水进行过滤，使海水中的汞分离。

进一步的，步骤a中，每升海水中氧化剂的添加量为0.3-5mmol，氧化剂添加后的海水pH值为7-9，温度为40-70℃。

进一步的，所述氧化剂选自HClO

进一步的，所述氧化剂为NaClO和Fenton试剂的混合物，Fenton试剂中Fe

进一步的，步骤b中，步骤a中与氧化剂混合均匀后的海水在脱硫塔内的水力停留时间为3-5min，烟气与海水的接触时间为3-5s。

进一步的，步骤c中，经步骤b处理后的海水流入曝气池后停留5-8min。

进一步的，步骤c中，所述稳定剂的添加量为1-6mmol/L。

进一步的，所述稳定剂为Na

进一步的，所述稳定剂为为Na

本发明公开了一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法在去除汞领域中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法，包括以下步骤：a.海水和氧化剂充分混合均匀；b.步骤a中混合均匀后的海水喷入脱硫塔内，与脱硫塔内的烟气混合，实现烟气的洗涤；c.经步骤b处理后的海水出脱硫塔后流入曝气池，曝气池中喷入稳定剂，使海水中的二价汞固定，减少曝气池中重新生成的零价汞的二次释放；d.步骤b和步骤c中的海水进行过滤，使海水中的汞分离。本发明提供的燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法，通过在脱硫塔中添加氧化剂使烟气中的零价汞氧化成二价汞，通过在曝气池中添加稳定剂，使海水中的二价汞固定，实现减少燃煤电厂海水脱硫中汞的二次释放，对设备的腐蚀性比较小，对环境影响较小，工业应用价值高。

附图说明

图1为本发明的工作原理框图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，一种燃煤电厂海水脱硫中汞二次释放的稳定方法，包括以下步骤：

a.脱硫塔中采用单层喷淋装置，在单层喷淋装置上游设置恒温搅拌装置，先将海水和氧化剂在恒温搅拌装置中充分混合均匀；

b.步骤a中与氧化剂混合均匀后的海水从脱硫塔上部内部的单层喷淋装置喷入，烟气自脱硫塔塔底向上与海水进行逆流接触，实现烟气的洗涤；

c.步骤b中的海水出脱硫塔后排入曝气池，在曝气池中喷入稳定剂进行处理；

d.步骤b和步骤c中的海水经过过滤后使海水中的汞分离。

含有SO

氧化剂选自HClO

稳定剂选自Na

每升海水中氧化剂的添加量为0.3-5mmol，脱硫塔中添加了氧化剂后的海水pH值为7-9，温度为40-70℃。天然海水呈碱性，pH一般在8左右，本专利中会添加氧化剂改变其pH，提高汞去除率。

海水在脱硫塔内的水力停留时间为3-5min，烟气与海水的接触时间为3-5s。

曝气池中每升海水稳定剂的添加量为4-6mmol/L，优选4-6mmol/L，海水在曝气池停留时间为5-8min。

氧化剂的作用原理：

Fenton试剂反应后的大部分产物为H

Fe

Fe

2Hg

2Hg

2Hg

稳定剂的作用原理：

稳定剂中的硫化钠能迅速与二价汞反应，生成硫化汞沉淀，从而固定曝气池中的二价汞。然而硫化钠同样也能与曝气池中的一些具有还原性的金属阳离子生成沉淀，从而减弱了对汞二次释放的抑制效果，因此需要在稳定剂中加入硫代硫酸钠，硫代硫酸根具有更强的氧化性，能将还原性的金属氧化，同时也能与二价汞反应，生成硫化汞沉淀，该反应中硫酸铜为催化剂，化学方程式如下：

Hg

Hg

Hg

HgSO

Hg

实施例1

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

实施例2

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

实施例3

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

实施例4

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

实施例5

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

实施例6

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

实施例7

模拟烟气中汞进口浓度为40μg/m

本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。