水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，软锰矿粉与水混合制浆，浆液通过泵补充到脱硫塔下部；在吸收塔内，循环泵将软锰矿矿浆输送到脱硫塔上部经喷淋装置喷淋后，软锰矿浆中MnO2与水泥窑尾烟气中的SO2和Hg发生反应，生成MnSO4和HgSO4；脱硫脱汞后的烟气经除雾器除雾后排出脱硫塔；反应完成富含MnSO4和HgSO4的软锰矿矿浆经浆液泵排出吸收塔。本方法很好的解决了烟气中SO2和Hg同时超标的问题，在同一装置中同时高效率的脱硫和脱汞，使烟气达标排放，避免了SO2和Hg对环境的污染。本系统操作简便，对SO2和Hg脱除效率高，占地面积小，设备投资少。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水泥窑烟气处理领域，特别是一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统。
技术介绍
GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》规定，2015年7月1日起，现有水泥窑及窑磨一体机SO2最高允许排放浓度为200mg/Nm3，2014年3月1日起新建水泥窑及窑磨一体机SO2最高允许排放浓度为200mg/Nm3，Hg最高允许排放浓度为0.05mg/Nm3，重点地区的SO2排放将根据国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府决定执行100mg/Nm3更严格的标准。我国许多水泥熟料生产企业SO2减排任务十分严峻，每年SO2排污费用高达几百万元。因此，水泥窑SO2排放控制成为一项紧迫任务。汞排放主要来自发电厂、水泥厂、冶炼厂、焚化炉等，主要产生于含汞的煤炭、矿石和垃圾废物的焚烧，水泥厂汞排放需要重点关注。针对水泥窑SO2超标排放，排放浓度不大于1000mg/Nm3的情况，为了减少投资，出现了以下几种减少SO2排放技术：更换原料、增湿塔喷水脱硫技术、旋风筒法脱硫技术、加消石灰脱硫技术等。但是这些方法都存在脱硫效率不高，无法满足标准排放等问题。水泥窑脱汞国内目前鲜有实施的案例，国外烟气脱汞以活性炭/活性焦吸附为主。水泥窑控制汞排放可采用以下措施：降低水泥窑排烟温度，但目前水泥窑尾烟气广泛用于余热发电及烘干生料，窑尾烟
气温度并不能大幅降低；活性炭/活性焦吸附，此方法成本高，吸附后的活性炭/活性焦难以二次利用；烟气协同脱硫脱汞装置在电厂已经成熟运用，但水泥窑较电厂硫排放浓度低，无法实现烟气中汞的有效脱除，在水泥窑上能否利用还在研究阶段。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种操作简便、运行高效的水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统。该系统和方法适用范围广，对于水泥窑烟气同时脱硫脱汞具有明显效果。为解决上述技术问题，本技术是按如下方式实现的：设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其还包括浆液箱、浆液箱搅拌器、浆液输送泵、吸收塔、除雾器、喷淋装置，吸收塔搅拌器、浆液循环泵和浆液排出泵；浆液箱内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器；浆液箱出口与浆液输送泵进口连接，浆液输送泵出口与吸收塔下部进口连接；浆液循环泵入口接到吸收塔底部，出口连接到喷淋装置，喷淋装置设于吸收塔内部上方；吸收塔内喷淋装置上方还安装有除雾器；吸收塔内底部还设有持续搅拌的吸收塔搅拌器；吸收塔底部还设有用于浆液排出的浆液排出泵；吸收塔中下部还设有一烟气进口。进一步的，为了使待处理烟气速度增加，所述吸收塔中部直径变小。设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞方法，步骤如下：1)在浆液箱中将软锰矿粉与工艺水制浆；2)使用浆液输送泵泵送到吸收塔的下部；3)浆液循环泵将浆液输送到吸收塔的上部，经喷淋装置喷淋后，与通过烟气进口进入的窑尾烟气进行化学反应，软锰矿浆中MnO2与上升的水泥窑尾烟气中的SO2和Hg接触反应生成MnSO4和HgSO4；4)反应后的烟气经过吸收塔顶部的除雾器除雾后排出吸收塔；5)反应后的浆液经浆液排出泵从吸收塔底部排出。进一步的，所述软锰矿粉MnO2质量分数为20％～30％，软锰矿粉45μm筛余≤10％。进一步的，所述软锰矿浆的质量浓度为10％～30％，MnO2/SO2摩尔比为0.5～1。进一步的，所述窑尾烟囱排放烟气温度为100～200℃；以烟气中O2含量为10％基准计算，窑尾烟囱烟气中SO2含量为1000～3000mg/Nm3，Hg含量≤0.1mg/Nm3。本技术的积极效果：本技术技术方案中，提供一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，同时脱硫脱汞，具有操作方便、效率高、占地面积少、投资成本低等优点，是目前解决水泥窑SO2及Hg超标排放的有效方法。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的实施方案的径向截面结构示意图。图中，1、浆液箱；2、浆液箱搅拌器；3、浆液输送泵；4、吸收塔；5、除雾器；6、喷淋装置；7、吸收塔搅拌器；8、浆液循环泵；
9、浆液排出泵；a、软锰矿粉；b、工艺水；c、烟气；d、洁净烟气；e、浆液。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图1所示，设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其还包括浆液箱1、浆液箱搅拌器2、浆液输送泵3、吸收塔4、除雾器5、喷淋装置6，吸收塔搅拌器7、浆液循环泵8和浆液排出泵9；浆液箱1内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器2；浆液箱1出口与浆液输送泵3进口连接，浆液输送泵3出口与吸收塔4下部进口连接；浆液循环泵3入口接到吸收塔4底部，出口连接到喷淋装置6，喷淋装置6设于吸收塔4内部上方；吸收塔4内喷淋装置6上方还安装有除雾器5；吸收塔4内底部还设有持续搅拌的吸收塔搅拌器7；吸收塔4底部还设有用于浆液排出的浆液排出泵9；吸收塔4中下部还设有一烟气进口。进一步的，为了使待处理烟气速度增加，所述吸收塔4中部直径变小。设计一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞方法，步骤如下：1)在浆液箱1中将软锰矿粉与工艺水制浆；2)使用浆液输送泵3泵送到吸收塔的下部；3)浆液循环泵8将浆液输送到吸收塔4的上部，经喷淋装置6喷淋后，与通过烟气进口进入的窑尾烟气进行化学反应，软锰矿浆中MnO2与上升的水泥窑尾烟气中的SO2和Hg接触反应生成MnSO4和HgSO4；4)反应后的烟气经过吸收塔4顶部的除雾器5除雾后排出吸收塔4；5)反应后的浆液经浆液排出泵从吸收塔底部排出。进一步的，所述软锰矿粉MnO2质量分数为20％～30％，软锰矿粉45μm筛余≤10％。进一步的，所述软锰矿浆的质量浓度为10％～30％，MnO2/SO2摩尔比为0.5～1。进一步的，所述窑尾烟囱排放烟气温度为100～200℃；以烟气中O2含量为10％基准计算，窑尾烟囱烟气中SO2含量为1000～3000mg/Nm3，Hg含量≤0.1mg/Nm3。本技术的工作原理：利用SO2和Hg的还原性，利用MnO2的氧化性，采用软锰矿为吸收剂，反应生成MnSO4和HgSO4。反应机理为：SO2+H2O＝H2SO3H2SO3+MnO2＝MnSO4+H2OSO2+H2O+1/2O2＝H2SO4Hg+MnO2+2H2SO4＝HgSO4+MnSO4+2H2O实施例：某水泥生产企业窑尾烟气烟囱SO2含量为1500～2500mg/Nm3，平均浓度为2000mg/Nm3；Hg含量为0.05～0.1mg/Nm3，平均浓度为0.075mg/Nm3。软锰矿粉与工艺水充分混合后，将质量浓度为10％～30％软锰矿浆输送到吸收塔下部，MnO2/SO2摩尔比为0.5～1；然后浆液循环泵将浆液输送到吸收塔的上部，经将喷淋装置喷淋后，软锰矿浆中MnO2与上升的水泥窑尾烟气中的SO2和Hg接触反应生成MnSO4和Hg本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其特征在于：其还包括浆液箱(1)、浆液箱搅拌器(2)、浆液输送泵(3)、吸收塔(4)、除雾器(5)、喷淋装置(6)，吸收塔搅拌器(7)、浆液循环泵(8)和浆液排出泵(9)；浆液箱(1)内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器(2)；浆液箱(1)出口与浆液输送泵(3)进口连接，浆液输送泵(3)出口与吸收塔(4)下部进口连接；浆液循环泵(3)入口接到吸收塔(4)底部，出口连接到喷淋装置(6)，喷淋装置(6)设于吸收塔(4)内部上方；吸收塔(4)内喷淋装置(6)上方还安装有除雾器(5)；吸收塔(4)内底部还设有持续搅拌的吸收塔搅拌器(7)；吸收塔(4)底部还设有用于浆液排出的浆液排出泵(9)；吸收塔(4)中下部还设有一烟气进口。

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑烟气同时脱硫脱汞系统，包括控制器，其特征在于：其还包括浆液箱(1)、浆液箱搅拌器(2)、浆液输送泵(3)、吸收塔(4)、除雾器(5)、喷淋装置(6)，吸收塔搅拌器(7)、浆液循环泵(8)和浆液排出泵(9)；浆液箱(1)内设有持续搅拌的浆液箱搅拌器(2)；浆液箱(1)出口与浆液输送泵(3)进口连接，浆液输送泵(3)出口与吸收塔(4)下部进口连接；浆液循环泵(3)入...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑圣欢，李安平，陈艳征，罗超，
申请(专利权)人：南京凯盛国际工程有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32