一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113521979A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202110923109.2(22)申请日2021.08.12(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人徐浩淼晏乃强瞿赞黄文君洪钦源范宇睿(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蒋亮珠(51)Int.Cl.B01D53/64(2006.01)B01D53/74(2006.01)B01D53/81(2006.01)B01D53/96(2006.01)B01D53/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法(57)摘要本发明涉及一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，包括以下步骤：(1)有色冶炼原烟气经过除尘及余热回收后，向其中喷入一定量的水雾，使其温度降至露点附近，使烟气中的二氧化硒在二氧化硫与水蒸汽的共同作用下被还原为可与烟气中汞快速反应的活性单质硒，并在烟气中HCl的作用下，生成易于沉积的氯硒汞化合物；(2)然后使烟气与基质材料接触，通过其表面诱导效应，加速氯硒汞的生成及沉积，从而使烟气中的汞被捕集到基质表面。与现有技术相比，本发明方法可在烟气半干状态实现汞的高效捕集与回收，避免其过多进入下游洗涤污酸或制酸系统，从而造成回收率下降及跨介质转移等二次污染问题。CN113521979ACN113521979A权利要求书1/2页1.一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)有色冶炼原烟气经过除尘及余热回收后，向其中喷入一定量的水雾，使其温度降至露点附近，使烟气中的二氧化硒在二氧化硫与水蒸汽的共同作用下被还原为可与烟气中汞快速反应的活性单质硒，并在烟气中HCl的作用下，生成易于沉积的氯硒汞化合物；(2)然后使烟气与基质材料接触，通过其表面诱导效应，加速氯硒汞的生成及沉积，从而使烟气中的汞被捕集到基质表面。2.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，有色冶炼原烟气中含有汞、硫氧化物、二氧化硒及氯化氢；经过上游烟气除尘及余热回收后的烟气的温度降至250℃以下，烟气中的汞主要以零3价汞形式存在，其浓度范围在0.1‑50mg/m，SO2范围浓度为0.2％‑5％，SeO2浓度在100‑2000mg/m3，HCl浓度在20‑500mg/m3。3.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，步骤(1)中向烟气中喷入水雾使用高效雾化喷嘴将水均匀地喷到烟气中，使烟气温度降至比其露点温度高5‑10℃的程度；喷入水雾所使用的水为工艺水，或为不含颗粒物的酸性废水。4.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，步骤(1)中当烟气温度降至露点附近时，烟气中二氧化硒被二氧化硫快速还原为活性单质硒，二氧化硒还原率达10％以上；通过与烟气中HCl的共同作用，将气相零价汞转化为氯硒汞，汞的气相转化率可达5‑20％。5.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，步骤(2)所述基质材料为金属氧化物或多孔材料；所述的金属氧化物包括氧化铝、氧化锌、二氧化钛或氧化铁；所述的多孔材料为活性炭或二氧化硅。6.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，步骤(2)中烟气与基质材料接触的接触方式为：基质材料以100‑300目的粉状直接喷入烟气中，或将基质材料制备为直径为2‑10mm的球状或柱状颗粒，以固定床或移动床的形式与烟气接触。7.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，步骤(2)通过基质材料的表面诱导作用，促进烟气汞进一步向氯硒汞转化，总转化效率大于80％。8.根据权利要求1所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，当烟气中的二氧化硒或HCl不足时，对基质材料表面进行改性处理，增加其表面上的氯或硒元素的含量，避免将这些物质直接喷入烟气而导致的逃逸及二次污染现象。9.根据权利要求8所述的一种通过氯硒汞沉积从含硫含汞烟气中捕集汞的方法，其特征在于，当烟气自身中二氧化硒浓度低于200mg/m3时，用5‑20％的亚硒酸钠溶液对基质材料进行浸渍改性，使材料负载1‑5％硒，以元素硒质量计，晾干后即可使用；当烟气自身中HCl浓度低于50mg/m3时，用5‑10％的氯化钠溶液对基质材料进行浸渍改性，使材料负载0.5‑2％氯，以元素氯质量计，晾干后即可使用。2CN113521979A权利要求书2/2页10.根据权利要求1所