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废气处理设备含汞废气处理设备处理工艺的选择

编辑:5199com新浦京  来源:/  更新时间:2015-10-20 9:02:01  点击次数:

废气处理设备含汞废气处理设备处理工艺的选择

  目前,国内废气处理设备净化汞蒸汽常用吸取法、吸附法和联合净化法等。
  1、溶液吸取法
  吸取法多采用具有较高氧化还原电位的物质,如高锰酸钾(KMnO4)、次氯酸钠溶液等,它们有与汞蒸汽作用时反应速度快,净化效率高,溶液浓度低、不易挥发、沉淀物少等特点,常用吸取法有高锰酸钾和次氯酸钠溶液吸取法等.
  2、废气处理设备固体吸附法
  利用某种化学物质处理过的活性炭作为汞吸取剂的方法可用于含汞废气的净化。国内在处理低浓度汞废气和高浓度含汞废气的二级净化多用cl处理的活性炭,但在汞冶炼成其他高浓度或大气量合汞废气治理中考虑到经济成本的因素,也采用多硫化钠处理的焦炭作吸附剂。
  近几年来国内出现了载银活性炭和载硫活性炭净化装置,已经推广应用。从技术角度考虑,以载银活性炭作为吸取剂是一种比较理想的方式。汞与某些金属接触能生成稳定的汞齐合金,汞与银形成银汞齐的能力很强,当空气中的汞蒸汽与载银吸附剂接触时,汞与银马上生成银汞齐,于是汞被吸附。
  汞齐是一种金属台金,在常温下很稳定,而且无毒害。但是由于活性炭载银时绝大多数银只被覆于活性炭表面,当气体流通过载银活性炭床时汞只被有银的地方所吸附。因此,在以载银活性炭作为吸取剂时气流透过流速应该控制在非常小的范围内(一般为0.2m/s),可见,此方法的活性炭填装量相当大。另外,由于近几年金银价格猛涨,使得载银活性炭的制造成本随之增加。从处理成本的角度考虑,让一般的企业难以接受。
  以载硫活性炭作为吸取剂从经济和技术角度综合考虑是一种较为理想的方式。由于活性炭载硫时绝大多数硫被覆于活性炭孔隙中,当气体流通过载硫活性炭床时,汞蒸气更容易、更有效地与硫接触,从而迅速与硫反应生成硫化汞,沉积于活性炭孔隙中,达到除汞目的。这种载硫活性炭适用于常规方法除汞困难的场合,以除去气体流中的汞蒸气,除汞效率均在99%以上。
  从硫和汞生成硫化汞的化学反应计量算,则1g硫应与6.25g汞反应,每1g载硫量10%的载硫活性炭中的硫可反应0.625g汞。这就是说,理论上载硫量10%的载硫活性炭极限除汞能力为床中载硫活性炭填装量的62.5%。在实际应用中,由于基础活性炭结构性能、颗粒大小、载硫量和气体流流速、温度、压力、含汞浓度以及床型结构,载硫活性炭填装量、床高、床面积比等因素都影响除汞能力,
  废气处理设备实际的除汞能力应比极限的除汞能力小许多,所以初步设计时,推荐除汞能力通常按照活性炭床中载硫活性炭填装量的15%一20%计算。
  由此可见,针对节能灯厂的低浓度汞蒸汽的处理,用载硫活性炭和载银活性炭相比较,可以大大减少活性炭的填装量,使得处理装置的制造成本得以降低。在运行中,载硫活性炭对汞的吸附量也明显大于载银活性炭,使得活性炭的使用周期得以延长,减少了活性炭的再生或更换次数。
  3、几种处理方式的优点和缺点
 (1)、溶液吸取法,设备结构简单、处理成本较低。但是,由于溶液中有效物质的年度直接影响对汞的吸取能力,在使用过程中需要严格,浓度过高会产生二次污染,浓度过低时脱汞效率降低,操作管理难度较大。另外,形成的汞化合物和溶液混合,清理和运输难度较大;
 (2)、载银活性炭吸附法,设备构造简单,但处理成本较高。由于载银活性炭所载的银基本上都分布在作为载体的活性炭的表面,在和汞接触的时候,只在有银的部分形成银汞齐,而没有银的部位汞不会被吸附汞。
  当银汞合金达到一定量的时候就会自动剥落或者对活性炭形成包裹,此时,对汞的去除能力大大降低直至完全失去作用。因此,为了保证处理效果的连续性和延长再生或更换周期,吸附剂的填装量通常比较大,设备体积大,投资随之增加。另外,硝酸银的价格非常昂贵,使得载银活性炭的价格居高不下,并且随着金银价格增高而不断的涨价。因此,以载银活性炭作为吸附剂的工艺在大气量使用场合一直难以推广。
(3)载硫活性炭,由于活性炭载硫时绝大多数硫被覆于活性炭微孔间隙当中,当气体流通过载硫活性炭床时,汞蒸气更容易、更有效地与硫接触,从而迅速与硫反应生成硫化汞,沉积于活性炭的微孔间隙当中,达到除汞目的。由于其有效比表面积大大优于载银活性炭,使得吸附剂的填装量大大减少。因此,从设备造价和吸附剂的成本上硫基活性炭都比银基活性炭更具优势。
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