[发明专利]一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法

说明书

本发明涉及一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法，在高于三氧化硫露点温度的工艺段，通过添加硫基复配剂对烟气中飞灰、粉尘颗粒进行表面硫化，并且硫化后的飞灰、粉尘在进入下游低温烟气协同吸附烟气中零价汞，最终通过除尘装置去除。与现有技术相比，本发明可以从源头上抑制三氧化硫的产生，其二氧化硫转化率可降低至约2％，从而减少对设备的腐蚀，具有环境友好，无次生污染产生等优点，尤其适合于抑制有色金属冶炼领域中高二氧化硫烟气向三氧化硫转化。

技术领域

本发明属于环境保护领域，主要针对烟气三氧化硫的治理，涉及了一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的技术方法。

背景技术

在燃煤、冶金、化工等领域的生产过程中，都伴随着二氧化硫(SO₂)等酸性气体的产生，特别是在有色金属冶炼行业，通常使用硫化矿作为原材料，导致了冶炼烟气中高二氧化硫烟气的产生。而矿石燃烧过程中产生的飞灰等烟尘中的金属氧化物，如氧化铁、氧化铝等在高温条件下对二氧化硫具有一定的催化作用，使其转化为三氧化硫(SO₃)。当温度低于三氧化硫露点温度时，三氧化硫冷凝后极容易造成冶炼器材与设备的腐蚀，如水冷壁高温腐蚀、烟道尾部受热面低温腐蚀、SCR催化剂堵塞和空气预热器堵塞等故障，并且降低烟气中汞的脱除效率，增加排烟的不透明。

同时，矿石原料中伴生有汞元素，在生产过程中，通常以颗粒汞(Hg^p)、氧化态汞(Hg²⁺)及零价汞(Hg⁰)三种形态进入烟气，其中Hg^p和Hg²⁺易被现有的除尘装置及脱硫或洗涤装置去除，而Hg⁰难以被现有的装置捕集转化。因为Hg⁰具有高挥发性、高毒性、易迁移等性质，一旦进入大气中容易造型全球范围内的迁移，而经过干、湿沉降等过程进入水体环境中，容易在生物体内富集，同时经过生物转化，形成具有高毒性的甲基汞，将严重危害人类健康，因此，汞被列为一种全球性的污染物。联合国于2013年正式出台了国际《关于汞的水俣公约》，旨在加强对汞(特别是大气汞)排放的控制力度。我国也于2016年正式成为该公约的缔约国，并承担着巨大的汞减排压力。

在传统的冶炼工艺流程中，烟气通过余热锅炉后向下游输送，依次经历除尘，动力波洗涤以及两转两吸制酸等过程。在动力波洗涤过程大量氧化态Hg²⁺及SO₃被淋洗下来形成“污酸”，但是，SO₃在从余热锅炉的高温烟气段向动力波洗涤的低温烟气段输送的过程中，由于温度低于其露点，不可避免的被冷凝成酸雾，导致设备腐蚀、损坏，大大提高了运行成本。

因此，

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法，该方法是针对有色冶炼烟气三氧化硫腐蚀性问题，开发的在高温烟气段直接抑制二氧化硫转化的方法，可以有效从源头上减少三氧化硫的产生，同时进行烟气零价汞的捕集。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法，其特征在于，在高于三氧化硫露点温度(一般180℃)的工艺段，通过添加硫基复配剂对烟气中飞灰、粉尘颗粒进行表面硫化，从而抑制烟气中的氧化铁、氧化铝等组分对二氧化硫的催化转化作用，进而抑制三氧化硫的产生，并且硫化后的飞灰、粉尘在进入下游低温烟气协同吸附烟气中零价汞，最终通过除尘装置去除。

所述的硫基复配剂在高温条件与飞灰中的金属氧化物反应生成金属硫化物如氧化铁等反应生成硫化铁等。

进一步地，所述的硫基复配剂包括固体复配剂、液体复配剂或气体复配剂中的一种或多种组合。

更进一步地，所述的固体复配剂包括单质硫、硫化铵、硫化钠、过硫化钠、硫脲、硫代乙酰胺等的一种或多种组合，液体复配剂包括二硫化碳，气体复配剂包括硫化氢，使用时可采用气固组合，气液组合或者固液组合的形式，强化硫化的效果。