一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的装置与方法

摘要

本发明公开了一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的装置与方法，在完成吸附脱硫的载硫活性焦进行加热再生前，利用从再生装置后引出小股含有高浓度二氧化硫的再生气进行吹扫。富集有汞的小股气体利用对汞具有选择性吸附作用的改性吸附剂脱除其中的汞，干净气体返送回剩余再生气进行硫资源化处理。经高浓度二氧化硫再生气吹扫过的载硫活性焦送入再生装置释放其中的二氧化硫实现再生，再生气通过硫资源化工艺实现再生气中的硫资源化利用。再生后的新鲜活性焦送回脱硫装置吸附脱硫。本发明解决了载硫活性焦再生过程中汞与二氧化硫分离问题。实现了汞深度固定，避免了二次污染。

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的装置与方法。

背景技术

我国是世界上大气污染状况严重的国家之一，大气污染以煤烟型为主，而SO₂是最重要 的大气污染物之一，是造成全球大范围酸雨的主要原因。酸雨危害人类健康、腐蚀建筑材料、 破坏生态环境，制约了社会和经济发展。而我国是世界上排放SO₂最多的国家，我国SO₂排 放量已经连续多年超过2000万吨，居世界首位，其中，火电行业SO₂排放量占总量比例超过 40％。SO₂成为“十一五”期间国家实行排放总量控制计划管理的主要污染物之一，在“十二五” 和今后一段时间，我国SO₂减排的压力仍然较大。在严峻的SO₂减排形式下，截至2010年底， 我国火电机组已投运烟气脱硫装置容量超过5.6亿kW，约占全国煤电机组容量的86％，其中， 石灰石-石膏湿法占到92％。石灰石-石膏湿法具有脱硫效率高、脱硫剂成本低等优点，但随 着其大规模应用，也逐渐暴露出耗水量大，消耗碳酸钙资源，副产物脱硫废水和脱硫石膏二 次污染等问题，使燃煤烟气脱硫在未来日益严峻的减排形势和日益严格的环保要求前面临较 大挑战。

基于活性焦吸附的烟气脱硫工艺具有耗水量低，无废水排放、吸附剂可再生、硫可资源 化回收等特点，同时活性焦脱硫可以实现对烟气中多种污染物的协同控制，是符合降低污控 成本，避免二次污染的发展趋势的方法。因此，活性焦吸附脱硫技术在未来燃煤环保领域必 将发挥更大的作用。目前，活性焦脱硫工艺经济性问题及吸附再生工艺的完善是制约其大规 模推广的障碍。其中，吸附二氧化硫后的载硫活性焦再生过程汞分离问题亟待解决。

燃煤烟气成分复杂，除了含有二氧化硫外，还包括氮氧化物，汞及其他重金属等污染物。 活性焦吸附脱硫过程对烟气中的汞具有协同吸附作用，可以实现汞协同脱除，但是也同时提 出载硫活性焦再生过程汞分离问题。如果不能通过有效方法对随二氧化硫同时再生的汞进行 处理，将造成汞的二次污染，影响硫资源化利用。因此汞的分离固定成为载硫活性焦再生过 程必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的装置与方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的装置，包括载硫活性焦汞分离反应器、汞选择性 吸附装置和载硫活性焦再生装置，所述载硫活性焦汞分离反应器侧壁上设有再生气入口，所 述载硫活性焦汞分离反应器侧壁上的再生气入口与所述载硫活性焦再生装置的再生气出口通 过一个三通连接，所述载硫活性焦汞分离反应器的活性焦出口与所述载硫活性焦再生装置相 连通，所述载硫活性焦汞分离反应器的再生气出口与所述汞选择性吸附装置相连，所述汞选 择性吸附装置的再生气出口通过三通与所述载硫活性焦再生装置的再生气出口相连，所述载 硫活性焦汞分离反应器设有载硫活性焦入口。

所述载硫活性焦汞分离反应器的再生气出口设于其顶部。

所述载硫活性焦汞分离反应器的再生气出口与所述汞选择性吸附装置的顶部相连。

载硫活性焦汞分离反应器的活性焦出口设于其底部。

所述汞选择性吸附装置的再生气出口设于其底部。

所述载硫活性焦汞分离反应器设有载硫活性焦入口与吸附脱硫塔相连。

所述载硫活性焦再生装置的活性焦出口与吸附脱硫塔的活性焦入口相连通。

一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的方法，载硫活性焦进入载硫活性焦汞分离反应器 后，利用从载硫活性焦再生装置引出少量的二氧化硫进行吹扫，吹扫后的气体进入所述汞选 择性吸附装置进行汞的脱除。

所述载硫活性焦再生装置和汞选择性吸附装置产生的二氧化硫进行硫资源化利用。

所述载硫活性焦再生装置产生的鲜活活性焦送回脱硫装置吸附脱硫。

上述方法中所述活性焦的循环路线是：完成吸附脱硫的载硫活性焦从载硫活性焦汞分离 反应器的载硫活性焦入口进入，从载硫活性焦再生装置后引出小股含有高浓度二氧化硫的再 生气吹扫载硫活性焦汞分离反应器，所述载硫活性焦汞分离反应器内的载硫活性焦依靠重力 在自上而下移动并脱除汞，所述载硫活性焦汞分离反应器内富集有汞的气体进入汞选择性吸 附装置脱除气体中的汞，干净气体返送回剩余再生气进行硫资源化处理，载硫活性焦汞分离 反应器内脱除汞后的活性焦进入载硫活性焦再生装置完成再生，再生后的新鲜活性焦送回脱 硫装置吸附脱硫。

本发明的有益效果：

本发明的方法，在完成吸附脱硫的载硫活性焦进行加热再生前，利用从再生装置后引出 小股含有高浓度二氧化硫的再生气进行吹扫。由于高浓度二氧化硫与汞在活性炭表面的竞争 吸附，吸附于载硫活性焦的汞在高浓度二氧化硫气体作用下释放并富集在该小股再生气中。 富集有汞的小股气体利用对汞具有选择性吸附作用的汞吸附剂脱除其中的汞，干净气体返送 回剩余再生气进行硫资源化处理。经高浓度二氧化硫再生气吹扫过的载硫活性焦送入再生装 置释放其中的二氧化硫实现再生，再生气通过硫资源化工艺实现再生气中的硫资源化利用。 再生后的新鲜活性焦送回脱硫装置吸附脱硫。

(1)解决了载硫活性焦再生过程中汞与二氧化硫分离问题。

(2)实现了汞深度固定，避免了二次污染。

(3)高浓度二氧化硫气体来自再生过程，不需要外部气体，节约成本。

(4)汞经过富集后再通过选择性吸附剂处理，降低了工艺成本。

(5)再生气中汞的去除有利于提高硫资源化价值。

附图说明

图1为本发明装置的示意图；

图2实施例1装置的结构示意图；

其中，1.载硫活性焦汞分离反应器，2.汞选择性吸附装置，3.载硫活性焦再生装置， 4.吸附脱硫塔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种含汞载硫活性焦再生过程汞分离的装置，包括载硫活性焦汞分离反应 器1、汞选择性吸附装置2和载硫活性焦再生装置3，所述载硫活性焦汞分离反应器1侧壁上 设有再生气入口，所述载硫活性焦汞分离反应器1侧壁上的再生气入口与所述载硫活性焦再 生装置3的再生气出口通过一个三通连接，所述载硫活性焦汞分离反应器1底部的活性焦出 口与所述载硫活性焦再生装置3相连通，所述载硫活性焦汞分离反应器1顶部的再生气出口 与所述汞选择性吸附装置2顶部相连，所述汞选择性吸附装置2的再生气出口通过三通与所 述载硫活性焦再生装置3的再生气出口相连，所述载硫活性焦汞分离反应器1设有载硫活性 焦入口与吸附脱硫塔4相连通。

吸附脱硫塔4中排出的载硫活性焦通过载硫活性焦汞分离反应器1上的载硫活性焦入口 进入后，由载硫活性焦汞分离反应器1侧壁的再生气入口通入少量由载硫活性焦再生装置3 排出的含有高浓度二氧化硫的再生气，由于高浓度二氧化硫与汞在活性炭表面的竞争吸附， 吸附于载硫活性焦的汞在高浓度二氧化硫气体作用下释放并富集在该小股再生气中，载硫活 性焦汞分离反应器内脱除汞后的活性焦通过底部的活性焦出口进入载硫活性焦再生装置3内 释放其中的二氧化硫，由载硫活性焦汞分离反应器排出的富集有汞的小股再生气从其顶部的 再生气出口再经汞选择性吸附装置2的活性焦入口进入汞选择性吸附装置2后，利用对汞具 有选择性吸附作用的汞吸附剂脱除其中的汞，汞选择性吸附装置2和载硫活性焦再生装置3 产生的二氧化硫进行资源化利用，载硫活性焦再生装置3再生后的新鲜活性焦送回吸附脱硫 塔4内吸附脱硫。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限 制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。