基于可再生吸附劑的高效煙氣脫汞及汞回收技術
本成果創造性地提出了一種可再生磁珠高效脫汞技術。基于創新性提出的“以廢治毒”思想,利用煤灰中磁珠制備可再生高效汞吸附劑,發明了可再生吸附劑噴射脫汞工藝系統。
據報道,煤中含鐵礦物成分經燃燒后形成Fe2O3、Fe3O4,會同飛灰一并進入煙氣管道,形成具有鐵磁性的顆粒物。此類顆粒物因其較強的鐵磁性,可利用磁選機實現分篩,所以具有作為磁性脫汞吸附劑載體的潛力。磁珠中所含鐵尖晶石具有一定的催化氧化活性,可以將單質汞轉化為二價汞。但是,該性質受磁珠化學組分差異的影響,表現出不穩定性。因此,需要進一步改性活化,以提高其汞吸附能力。
本技術利用銅氯基催化氧化作用,令汞單質與磁珠表面銅氯基活性位點通過化學吸附相結合,生成二價汞附著于磁珠表面,實現氣態汞的顆粒化,再利用后續顆粒物捕集裝置協同脫除煙氣中汞。
該技術通過在煙氣處理系統中嵌入磁珠分選、活化和噴射系統,實現吸附劑在線制備與應用,能夠顯著減少脫汞工藝流程,降低技術成本。
圖4 磁珠改性制備系統
圖5 汞回收裝備
【技術優勢】
1000MW燃煤機組磁珠脫汞示范項目應用效果顯示,汞脫除效率維持在95%以上,排放煙氣汞濃度為0.4µg/m3,遠低于國內外現有大氣污染物排放標準,且能夠滿足國際《關于汞的水俁公約》限值。高品質鐵磁性礦物和汞回收也屬于該技術重要一環,由此產生的經濟效益能夠抵扣脫汞成本,壓縮靜態投資回收期低至2年以下。
相較于同類技術,可再生磁珠脫汞技術屬于高投資回報項目,具有強勁市場競爭力,有助于形成汞的產業閉環,完善工業煙氣汞處理整體產業鏈,將原有排汞致污企業,轉型為可持續循環的綠色生產企業。隨著該項技術的推廣應用,將對我國電力、冶金、建材等等行業的可持續健康發展,改善汞污染治理現狀,提升大國地位和國際形象,產生積極的影響和作用,具有十分顯著的經濟、社會和環境效益。
【技術指標】
目前,美、歐盟等發達國家和地區300MW以上燃煤機組煙氣汞排標準為<1~4µg/m3,而我國頒發的《火電廠大氣污染物排放標準》中,燃煤電廠汞排放濃度限定在<30µg/m3水平,隨著全球《關于汞的水俁公約》持續推進,我國汞排放限值將進一步收緊。基于1000MW燃煤機組的可再生磁珠脫汞示范系統能夠實現煙氣汞的超低排放,綜合脫汞效率維持在95%以上,汞排放濃度為0.4µg/m3,滿足國內外各區域煙氣汞排放標準要求。
華中科技大學
2023-07-19