一种脱汞器、吸收塔和基于海水脱硫工艺的汞脱除系统的制作方法

本实用新型涉及重金属脱除领域，具体涉及一种脱汞器、吸收塔和基于海水脱硫工艺的汞脱除系统。

背景技术：

汞是一种全球性污染物，燃煤电厂是汞污染的最大来源之一。我国煤中汞的含量分布为0.05～1.59mg/kg，平均含量约为0.220mg/kg。在国际上对燃煤电厂汞的排放限制越来越严格，汞排放控制是环保领域面临的重要问题。目前我国已实行《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)，该标准中增加了大气汞的排放指标，自2015年1月1日起，燃煤锅炉执行0.03mg/m³的汞及其化合物污染物排放限值，但并未增加海水中汞的排放指标。

基于海水脱硫工艺的燃煤电厂，通常认为现有环保净化设施如SCR脱硝装置、除尘器以及脱硫系统能够对气体中的汞进行协同脱除，从而可以满足大气污染物的排放指标，其中SCR脱硝装置中含有催化剂可以将大部分零价汞氧化为二价汞，二价汞在除尘器中被飞灰吸附部分进入灰侧脱除，其他汞随烟气进入海水脱硫装置，大部分汞被海水吸收脱硫的过程中，将汞洗涤溶于海水中，进入海水侧。

但是，因为海水高效脱硫的同时能够将烟气中的汞洗涤，引起排水中带有重金属汞，使附近海域汞含量偏高。曝气池中的汞是否会随之曝气过程向大气中排放，汞是否对周围海域会产生一定影响，成为海水脱硫行业内极具争议的问题，目前海水脱硫环境影响评价成为制约海水脱硫技术在应用中的瓶颈问题。而目前并没有相关技术脱除海水脱硫排水中的重金属汞方法及装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种脱汞器、吸收塔和基于海水脱硫工艺的汞脱除系统。本实用新型的脱汞器可以有效收集排水中的重金属汞、有效降低排水中汞含量，用于基于海水脱硫工艺的汞脱除系统时可以有效降低进入曝气池中汞含量，降低曝气池上空的汞的无组织排放；并且可以有效降低排入周围海域中海水的汞含量，减少重金属对周围海域的影响。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种脱汞器，其中，所述脱汞器包括导流板、支撑板和吸附层，所述导流板具有使流体沿其上表面向下流动的坡度，并且所述支撑板与所述导流板的下端连接，所述吸附层设置在所述支撑板上，其中，所述吸附层由具有汞吸附作用的材料形成。

优选地，所述导流板设置在所述支撑板的两侧，或者沿着所述支撑板的外周环绕设置。

优选地，所述导流板的上表面为粗糙面。

优选地，所述导流板设计为倒角。

优选地，所述吸附层的厚度为50-100mm。

本实用新型还提供了一种吸收塔，其中，所述吸收塔的下部设置有本实用新型的脱汞器。

优选地，所述吸收塔包括：从上到下依次设置的除雾器、喷淋层、填料层和脱汞器，所述除雾器和喷淋层之间设置有液体进口，所述脱汞器的支撑板与吸收塔底部之间界定的腔室连接有液体出口，所述填料层下方设置有气体进口，所述吸收塔的顶部设置有气体出口。

优选地，所述脱汞器的支撑板到吸收塔底部的距离占所述吸收塔高度的2-10％。

本实用新型另外提供了一种基于海水脱硫工艺的汞脱除系统，其中，该汞脱除系统中的吸收塔为本实用新型的吸收塔，该吸收塔的液体进口与海水来源相连，所述吸收塔的底部连接曝气池，该曝气池的液体出口与海洋相通。

优选地，该汞脱除系统包括顺序连接的锅炉、脱硝反应装置、前置除尘器、吸收塔、后置除尘器和烟囱。

通过上述技术方案，当含有汞的水与脱汞器接触时，脱汞器上的具有汞吸附作用的材料会高效、快速地与汞结合，从而有效地去除水中的汞。本实用新型的脱汞器结构简单，可以有效收集排水中的重金属汞、有效降低排水中汞含量，用于基于海水脱硫工艺的汞脱除系统时可以有效降低进入曝气池中汞含量，降低曝气池上空的汞的无组织排放；并且可以有效降低排入周围海域中海水的汞含量，减少重金属对周围海域的影响。因此，本实用新型的系统不仅能够符合大气污染物排放要求，也能够使水污染排放控制在较满意的程度，使海水脱硫行业具有更大的发展前景。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种具体实施方式的脱汞器的结构简图。

图2是根据本实用新型的一种具体实施方式的吸收塔的结构简图。

图3是根据本实用新型的一种具体实施方式的基于海水脱硫工艺的汞脱除系统。

附图标记说明

1011导流板；1012支撑板；1013吸附层；1014储水池；

101脱汞器；102填料层；103喷淋层；104除雾器；105液体进口；

106液体出口；107气体进口；108气体出口；

1吸收塔；2锅炉；3脱硝反应装置；4前置除尘器；5后置除尘器；

6烟囱；7曝气池。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下，使用的连接术语通常是指参考附图所示的连接关系。

本实用新型提供了一种脱汞器，如图1所示，其中，所述脱汞器包括导流板1011、支撑板1012和吸附层1013，所述导流板1011具有使流体沿其上表面向下流动的坡度，并且所述支撑板1012与所述导流板1011的下端连接，所述吸附层1013设置在所述支撑板1012上，其中，所述吸附层1013由具有汞吸附作用的材料形成。

在本实用新型中，所示导流板1011和支撑板1012的位置关系没有特别的限定，只要导流板能够将待脱汞的液体导到支撑板1012上即可。例如，所述导流板1011可以设置在所述支撑板1012的一侧，可以设置在所述支撑板1012的两侧，也可以沿着所述支撑板1012的外周环绕设置；优选地，所述导流板1011沿着所述支撑板1012的外周环绕设置，如图1所示。

在本实用新型中，所述导流板1011的上表面的表面形态没有特别的限定，可以为光滑面也可以为粗糙面，优选为粗糙面。当所述导流板1011的上表面为粗糙面时，可以促进海水中的重金属形成较大的颗粒，从而更有利于在吸附层1013上进行吸附。

在本实用新型中，所述导流板1011的形状设计没有特别的限定，能够使流体沿其上表面向下流动即可。优选地，所述导流板1011设计为倒角，如图1所示。这种倒角的设计一方面减少了阻力，另一方面起到截留降速的作用。这种倒角的特点在于初始的坡度较小，液体的流速较慢，从而液体在导流板1011的粗糙面上具有一定的停留时间，从而能够更有效地促进重金属的团聚、形成更大的颗粒。

在本实用新型中，所述吸附层1013由具有汞吸附作用的材料形成，该具体的材料没有特别的限定，例如为含有有机硫的树脂材料；该树脂材料优选具有大孔结构，能够有效降低流动阻力；所述吸附层1013上的有机硫官能团能够与汞发生反应，形成较为稳定的化学键，从而固定住汞不易被水冲刷脱落，进而有效地脱除汞。

在本实用新型中，所述吸附层1013的厚度没有特别的限定，例如为50-100mm，优选为50-80mm。

在本实用新型中，所述吸附层1013的面积没有特别的限定，吸附层的面积可以与海水中汞的含量相关，例如，所述吸附层1013的面积与脱汞器底面积的比为0.3-0.6：1。

在本实用新型中，所述支撑板1012与吸收塔底部之间界定的腔室为储水池1014，如图1所示。所述支撑板1012上具有使液体通过的孔道，经吸附层1013脱汞后的液体通过支撑板1012的孔道流入储水池1014中。所述支撑板1012上的孔道的大小和数量没有特别的限定，可以按照需要的阻力进行设计。优选地，所述支撑板1012的通过率(即孔的面积除以总面积)为60-90％。

在本实用新型中，所述支撑板1012和吸附层1013也可以为上下排布的多个，从而待脱汞的液体在向下流动的过程中可以进行多层脱汞，能够实现更好的脱汞效果。当使用一段时间后，需要对吸附层进行更换。

本实用新型还提供了一种吸收塔，其中，所述吸收塔的下部设置有本实用新型的脱汞器。

本实用新型的吸收塔中，除了脱汞器以外的部件没有特别的限定，可以按照本领域常规的方式进行设计，可以为喷淋塔也可以为填料塔。例如根据本实用新型一种具体实施方式的吸收塔的结构如图2所示，其中，所述吸收塔包括：从上到下依次设置的除雾器104、喷淋层103、填料层102和脱汞器101，所述除雾器104和喷淋层103之间设置有液体进口105，所述脱汞器101的支撑板1012与吸收塔底部之间界定的腔室(即储水池1014)连接有液体出口106，所述填料层102下方设置有气体进口107，所述吸收塔的顶部设置有气体出口108。

在本实用新型中，优选地，所述脱汞器101的支撑板1012到吸收塔底部的距离占所述吸收塔高度的2-10％。

本实用新型另外提供了一种基于海水脱硫工艺的汞脱除系统，其中，该汞脱除系统中的吸收塔1为本实用新型的吸收塔，该吸收塔1的液体进口与海水来源相连，所述吸收塔1的底部连接曝气池7，该曝气池7的液体出口与海洋相通。

本实用新型的基于海水脱硫工艺的汞脱除系统除了所示吸收塔1以外的部分可以按照本领域常规的方式进行设计。例如根据本实用新型一种具体实施方式的汞脱除系统如图3所示，其中，该汞脱除系统包括顺序连接的锅炉2、脱硝反应装置3、前置除尘器4、吸收塔1、后置除尘器5和烟囱6，并且吸收塔1的液体进口与海水来源相连，所述吸收塔1的底部连接曝气池7，该曝气池7的液体出口与海洋相通。通过该基于海水脱硫工艺的汞脱除系统，锅炉2燃烧产生的烟气经过脱硝反应装置3进行脱硝，然后经过前置除尘器4进行除尘，除尘所得的含硫含汞的烟气进入吸收塔1中，将硫和汞脱除后的烟气进入后置除尘器5(湿式除尘器)中除尘，最后经烟囱6排放；其中，在吸收塔1中，使用海水脱除洗涤烟气中硫和汞及其化合物，吸收后海水经过吸收塔1下部的脱汞器101将其中的汞吸附固定，脱除了汞的含硫海水经过储水池1014进入曝气池7中，海水在曝气池7中进行恢复，恢复达标的海水排入大海。由此，本实用新型的基于海水脱硫工艺的汞脱除系统使用海水进行脱硫，所排放的海水中汞的含量很低，曝气池上空的汞的排放量也很低。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。