一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置及方法制造方法及图纸

一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置及方法，包括一个飞灰残炭储存室、三个改性室、一个喷淋室、一个磁化室、一个磁化剂给料机、一个流化床干燥机及吸附剂转移装置等部分；经上游浮选机设备浮选出的飞灰残炭储存于飞灰残炭储存室中，依次经过改性室改性、喷淋室洗涤、磁化室赋磁和流化床干燥机烘干处理后，制成具有可磁力回收特点的高效烟气脱汞吸附剂；吸附剂的原料采用飞灰残炭，大大降低了燃煤电厂烟气脱汞的成本；本吸附剂制备装置及方法实现了脱汞吸附剂制备的规模化、自动化、工业化，满足了实际电厂运行过程中对脱汞吸附剂的需求，通过对改性飞灰残炭赋磁的手段提高了吸附剂的利用率，具有显著的经济效益和环境效益。

Device and method for preparing mercury removing adsorbent using fly ash and carbon residue as raw material

A kind of unburned carbon in fly ash as raw material preparation device and method for removal of mercury sorbents, including an unburned carbon storage room, three rooms, a modified spray chamber, a magnetizing chamber, a magnetic agent feeder, a fluidized bed dryer and adsorbent transfer device and other parts; the upper reaches of the flotation of unburned carbon in fly ash flotation machine equipment out of storage in the unburned carbon in fly ash storage chamber, followed by modified room modification, spraying room, washing room and magnetic magnetic Fu fluidized bed dryer drying, made with mercury adsorption characteristics of efficient flue gas can be recycled magnetic adsorbent material; the unburned carbon in fly ash, which greatly reduces the cost of removing mercury from coal-fired power plant flue gas; the adsorbent preparation device and method for realizing the removal of mercury by scale, automation, industrial preparation, to meet the mercury removal adsorbent in the actual operation of power plant The utilization rate of adsorbent is improved by means of magnetic modification of fly ash and carbon residue, which has remarkable economic and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置及方法
本专利技术属于化学吸附剂制备
，涉及一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置及方法。
技术介绍
为了缓解全球汞污染状况，各国政府和国际组织相继制订了严格的汞排放标准。我国在2011年7月29日颁布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》，要求2015年1月1日开始，燃煤锅炉汞排放控制在30μg/m3以下。2013年1月，联合国召开的会议上，要求促成一个全球性的协议，共同抑制汞污染对人类造成的威胁。在所有脱汞技术中，吸附方法是目前最成熟而且已有工业应用的脱汞技术。选择合适的吸附剂是这项技术能够有良好脱汞效果的前提，目前活性炭是应用最广泛的吸附剂。活性炭脱汞效率虽然十分理想，但是存在如下几点不足：1.吸附剂成本过高；2.导致飞灰质量降低。相比活性炭，飞灰残炭虽然没有十分理想的多孔性，但研究表明汞在低浓度区(0.5-1.2mg/m3)时，飞灰残炭对汞的吸附效果可以满足排放要求。此外，飞灰残炭的成本很低，因此它是一种很有潜力的脱汞吸附剂原料。对飞灰残炭进行相应的改性处理可进一步提高其脱汞效率，进行磁化处理则可实现吸附剂的回收利用，并保证飞灰再利用的质量。目前，吸附剂的改性和磁化处理多处于实验室阶段，并且需要大量的人工操作，实际生产过程中还没有一套可以实现连续地大规模自动化吸附剂改性、磁化的装置。所以开发一套可工业化应用的以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置和方法对于燃煤电厂烟气污染物汞的脱除具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置及方法，将吸附剂的改性和磁化设备整合于一体，实现连续地大规模自动化制备吸附剂，以除尘器收集的飞灰残炭为原料制得的吸附剂可用于脱除烟气中的汞，成本很低且保证了飞灰再利用的质量。为达到上述目的，本专利技术的装置包括：包括自下而上依次设置的改性室、喷淋室、磁化室和流化床干燥机，所述的改性室通过管路以及安装在管路上的阀门与飞灰残炭储存室相连通，在改性室内安装有穿过喷淋室底部的升降条，改性室内底部设置有与升降条相连的并能够随升降条上下移动的改性室过滤膜，喷淋室的底部设置有与改性室过滤膜位置相对应的能够开合的门，喷淋室顶部设置有与改性室过滤膜位置相对应的喷头，喷淋室底部两侧分别设置有与喷淋室相连通的喷淋废液通道和喷淋室泵，磁化室通过抽水管与喷淋室泵相连，磁化室内安装有磁化室升降条及磁力搅拌器，磁化室底部设置有与磁化室升降条相连的并能够随其上下移动的磁化室过滤膜，磁化剂给料机通过管路与磁化室相连通，带有吸附剂通过的液化床干燥机的底部设置有与磁化室过滤膜位置相对应的能够开合的门。所述的改性室设置为三个，且各改性室通过各自的阀门与飞灰残炭储存室相连通。所述的喷淋室中设置有与改性室相同数量的喷头，各喷头分别位于对应改性室的正上方。所述的喷淋废液通道上设置废液阀门。所述的改性室过滤膜、磁化室过滤膜的面积与改性室、磁化室的面积相同。本专利技术的脱汞吸附剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)飞灰残炭经上游设备浮选机从飞灰中选出，并进入飞灰残炭储存室(1)中作为吸附剂的原料待处理；2)开启阀门将飞灰残炭通入改性室，在改性室中飞灰残炭在改性剂即6％的KI溶液中浸泡12小时，利用汞与卤素之间的反应提高飞灰残炭对汞的吸附性能；3)浸泡处理后，改性室过滤膜通过升降条上升，并且喷淋室的底部的门开启，将吸附剂从改性剂中过滤出来并连同改性室过滤膜上升至喷淋室；4)关闭喷淋室的底部的门打开喷头，同时打开废液阀门，喷入90℃的蒸馏水，将吸附剂上多余的改性剂洗去，并将喷淋废液从喷淋废液通道排出；5)关闭废液阀门，喷头继续喷入蒸馏水，使得吸附剂浸泡在蒸馏水中，开启喷淋室泵将蒸馏水连同吸附剂吸入抽水管，并进入磁化室；6)吸附剂进入磁化室的同时，将Fe3O4粉末与吸附剂按1：3的质量比由磁化剂给料机将Fe3O4粉末送入磁化室，开启磁力搅拌器，对吸附剂附磁；7)磁化完成后，磁化室过滤膜通过磁化室升降条上升，并且流化床干燥机的底部开启，将吸附剂从溶液中过滤出来并随着磁化室过滤膜转移至流化床干燥机；8)在流化床干燥机中，改性并磁化后的吸附剂干燥完成后，经吸附剂通道进入后续吸附剂储存设备。所述步骤2)三个改性室的阀门每隔4小时顺序开启将飞灰残炭通入相应的改性室。所述步骤6)磁化室的温度为90℃，其热源由经过空预器的一路热空气。所述步骤8)流化床干燥机的干燥温度为90℃，热源由经过空预器的一路热空气提供。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点：本专利技术一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，将吸附剂的改性和磁化设备整合于一体，便于工业化大规模制备脱汞吸附剂。通过过滤膜及升降条将浸没在溶液中的吸附剂过滤出来并转移至下一个处理单元，取代了人工操作，实现了自动化吸附剂制备。设置3个相同的改性室，避免了改性操作时间过长造成的其他处理单元闲置的情况，实现了连续不间断的制备吸附剂。利用经过空预器的一路热空气作为热源，维持磁化室及流化床干燥机中的高温，减少了设备能耗，符合节能环保的理念。本专利技术一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备方法，相比于传统的活性炭吸附剂，成本大大降低。利用6％的KI溶液对飞灰残炭进行改性处理，可以大大提高飞灰残炭的脱汞效率，足以达到烟气排放的要求。利用Fe3O4粉末对改性后的飞灰残炭进行磁化处理，使得吸附剂的回收利用成为可能，并可将吸附剂从飞灰中分离出来，保证飞灰再利用的质量。将改性和磁化处理直接对接，省去了改性后的干燥处理，简化了工序，提高了脱汞吸附剂制备的效率。附图说明图1为本专利技术的结构原理图。图中：1为飞灰残炭储存室，2为阀门，3为阀门，4为阀门，5为改性室，6为改性室，7为改性室，8为喷头，9为喷头，10为喷头，11为喷淋室，12为废液阀门，13为喷淋废液通道，14为喷淋室泵，15为抽水管，16为磁力搅拌器，17为磁化室，18为磁化剂给料机，19为流化床干燥机，20为改性室过滤膜，21为改性室过滤膜，22为改性室过滤膜，23为磁化室过滤膜，24为升降条，25为升降条，26为升降条，27为磁化室升降条，28为吸附剂通道。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术包括自下而上依次设置的三个改性室5、6、7、喷淋室11、磁化室17和流化床干燥机19，所述的三个改性室分别通过管路以及安装在管路上的阀门2、3、4与飞灰残炭储存室1相连通，在各改性室内安装有穿过喷淋室11底部的升降条24、25、26，各改性室内底部设置有与升降条相连的并能够随升降条上下移动的并与改性室底面积相同的改性室过滤膜20、21、22，喷淋室11的底部设置有与各改性室过滤膜位置相对应的能够开合的门，喷淋室11顶部设置有与各改性室过滤膜位置相对应的喷头8、9、10，喷淋室11底部两侧分别设置有与喷淋室11相连通的喷淋废液通道13和喷淋室泵14，喷淋废液通道13上设置废液阀门12，磁化室17通过抽水管15与喷淋室泵14相连，磁化室17内安装有磁化室升降条27及磁力搅拌器16，磁化室17底部设置有与磁化室升降条相连的并能够随其上下移动的与磁化室底面积相同的磁化室过滤膜23，磁化剂给料机18通过管路与磁化室17相连通，带有吸附剂通过28的液化床干燥机19本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，其特征在于：包括自下而上依次设置的改性室、喷淋室(11)、磁化室(17)和流化床干燥机(19)，所述的改性室通过管路以及安装在管路上的阀门与飞灰残炭储存室(1)相连通，在改性室内安装有穿过喷淋室(11)底部的升降条，改性室内底部设置有与升降条相连的并能够随升降条上下移动的改性室过滤膜，喷淋室(11)的底部设置有与改性室过滤膜位置相对应的能够开合的门，喷淋室(11)顶部设置有与改性室过滤膜位置相对应的喷头，喷淋室(11)底部两侧分别设置有与喷淋室相连通的喷淋废液通道(13)和喷淋室泵(14)，磁化室(17)通过抽水管(15)与喷淋室泵(14)相连，磁化室(17)内安装有磁化室升降条(27)及磁力搅拌器(16)，磁化室(17)底部设置有与磁化室升降条相连的并能够随其上下移动的磁化室过滤膜(23)，磁化剂给料机(18)通过管路与磁化室(17)相连通，带有吸附剂通过(28)的液化床干燥机(19)的底部设置有与磁化室过滤膜位置相对应的能够开合的门。

【技术特征摘要】
1.一种以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，其特征在于：包括自下而上依次设置的改性室、喷淋室(11)、磁化室(17)和流化床干燥机(19)，所述的改性室通过管路以及安装在管路上的阀门与飞灰残炭储存室(1)相连通，在改性室内安装有穿过喷淋室(11)底部的升降条，改性室内底部设置有与升降条相连的并能够随升降条上下移动的改性室过滤膜，喷淋室(11)的底部设置有与改性室过滤膜位置相对应的能够开合的门，喷淋室(11)顶部设置有与改性室过滤膜位置相对应的喷头，喷淋室(11)底部两侧分别设置有与喷淋室相连通的喷淋废液通道(13)和喷淋室泵(14)，磁化室(17)通过抽水管(15)与喷淋室泵(14)相连，磁化室(17)内安装有磁化室升降条(27)及磁力搅拌器(16)，磁化室(17)底部设置有与磁化室升降条相连的并能够随其上下移动的磁化室过滤膜(23)，磁化剂给料机(18)通过管路与磁化室(17)相连通，带有吸附剂通过(28)的液化床干燥机(19)的底部设置有与磁化室过滤膜位置相对应的能够开合的门。2.根据权利要求1所述的以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，其特征在于：所述的改性室设置为三个，且各改性室通过各自的阀门与飞灰残炭储存室(1)相连通。3.根据权利要求2所述的以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，其特征在于：所述的喷淋室(11)中设置有与改性室相同数量的喷头，各喷头分别位于对应改性室的正上方。4.根据权利要求1所述的以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，其特征在于：所述的喷淋废液通道(13)上设置废液阀门(12)。5.根据权利要求1所述的以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置，其特征在于：所述的改性室过滤膜、磁化室过滤膜的面积与改性室、磁化室的面积相同。6.一种如权利要求1至5中任意一项以飞灰残炭为原料的脱汞吸附剂制备装置的脱汞吸附剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：车得福，吕强，王长安，魏晓阳，刘璇，杜勇博，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61