CN222567339U - 一种高效脱汞及资源回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效脱汞及资源回收装置，包括固定柱，还包括管道系统和脱汞系统，所述管道系统设置固定柱前侧，所述脱汞系统设置在固定柱的后侧，该高效脱汞及资源回收装置，通过在脱汞圆筒内部设置的吸附膜，使得烟气通过吸附膜，吸附膜采用CI‑PANI@MWCNTs材料，其具有的聚苯胺(PANI)是一种导电聚合物，具有去除Hg⁰过程中不消耗能量的优点，吸附的Hg在高温下稳定且无Hg再释放，其易酸掺杂/脱碱的性能以及优异的环境稳定性使得再生方法简单，温和，从而使得吸附膜有优异的可重复使用性、良好的耐水性和高的热稳定性，从而具有循环利用和较高的实用性。

Description

一种高效脱汞及资源回收装置

技术领域

本实用新型涉及脱汞技术领域，具体是一种高效脱汞及资源回收装置。

背景技术

现存的装置中利用氧化吸收法，吸附法和催化氧化法三个方面进行高效脱汞，但均有相对应的缺点。

氧化法：主要的氧化吸收法包括O₃脱除法、氯系物种法、紫外线照射过氧化氢法等，但目前臭氧存在制备成本较高、不稳定、不易运输以及应用技术还不够成熟等问题；亚氯酸钠价格偏高，且脱除污染物时有氯离子超标的风险。

吸附法：利用物理化学吸附将Hg⁰转化为Hg²⁺和Hg^P，并通过后续的除尘和脱硫设备进行去除，但改性活性炭在制备时间长、成本高等问题。

催化氧化法：主要包括光催化氧化技术、金属及金属氧化物催化氧化技术等，如Mo改性的锰氧化物的催化氧化脱汞效率高，但是在脱汞过程中，存在Hg²⁺的还原再释放问题。

为此，本实用新型提供了一种高效脱汞及资源回收装置，以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高效脱汞及资源回收装置，解决了上述问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种高效脱汞及资源回收装置，包括固定柱，还包括管道系统和脱汞系统，

所述管道系统设置固定柱前侧，所述脱汞系统设置在固定柱的后侧。

优选的，所述管道系统包括第一电动三通阀门与第二电动三通阀门，所述第一电动三通阀门与第二电动三通阀门固定连接在固定柱的前侧，所述第一电动三通阀门前侧连通有输液总管道，所述第一电动三通阀门的右端连通有第一管道。

优选的，所述第二电动三通阀门前端连通有进气总管道，所述第二电动三通阀门侧边连通有进气管道，所述管道系统还包括第二管道与出气管道。

优选的，所述脱汞系统还包括脱汞圆筒，所述脱汞圆筒通过固定板固定连接在固定柱后侧，所述脱汞圆筒上侧设置有圆筒盖，所述圆筒盖内部设置有吸附膜，所述第二管道与出气管道固定连通在脱汞圆筒上。

优选的，所述脱汞圆筒下侧连通有电动阀门，所述电动阀门下侧连通有排液管。

优选的，所述脱汞圆筒内部设置有吸附膜,所述吸附膜的材料为Cl^-掺杂的质子化聚苯胺包覆的多壁碳纳米管（CI-PANI@MWCNTs）。

有益效果

本实用新型提供了一种高效脱汞及资源回收装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）该高效脱汞及资源回收装置，通过在脱汞圆筒内部设置的吸附膜，使得烟气通过吸附膜，吸附膜采用CI-PANI@MWCNTs材料，其具有的聚苯胺(PANI)是一种导电聚合物，具有去除Hg⁰过程中不消耗能量的优点，吸附的Hg在高温下稳定且无Hg再释放，其易酸掺杂/脱碱的性能以及优异的环境稳定性使得再生方法简单，温和，从而使得吸附膜有优异的可重复使用性、良好的耐水性和高的热稳定性，从而具有循环利用和较高的实用性。

（2）该高效脱汞及资源回收装置，吸附膜的原料易得、可重复使用，经济效益高。本团队研发的新型复合膜材料所用原料均为常见的工业原料，原材料价格便宜且可持久使用，较之常规的脱汞技术具有更高的经济效益。

（3）该高效脱汞及资源回收装置，通过设置两个脱汞圆筒和管道系统搭配使用，使得保持整体装置脱汞的持续性，且也便于吸附膜的再生，使得一个在运行，另一个在恢复，给予吸附膜再生和汞回收的足够时间，无二次污染，环境效益高。

（4）该高效脱汞及资源回收装置，吸附膜上的Cl^-掺杂是一种良好的掺杂过程，有利于加速电子转移和氧化还原反应，同时，Cl^-物种可以大大提高Hg⁰的去除性能，脱汞效率高。

附图说明

图1是本实用新型的外部结构立体图；

图2是本实用新型的管道系统图；

图3是本实用新型的脱汞圆筒内部剖视图；

图4是本实用新型的结构后视图；

图5是本实用新型的结构侧视图。

图中：1、固定柱；

管道系统：21、进气管道；22、第一管道；23、第二管道；24、出气管道；25、进气总管道；26、输液总管道；27、第一电动三通阀门；28、第二电动三通阀门；

脱汞系统：31、脱汞圆筒；32、圆筒盖；33、电动阀门；34、排液管；35、吸附膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-5，一种高效脱汞及资源回收装置，包括固定柱1，还包括管道系统和脱汞系统，

管道系统设置固定柱1前侧，脱汞系统设置在固定柱1的后侧。

管道系统包括第一电动三通阀门27与第二电动三通阀门28，第一电动三通阀门27与第二电动三通阀门28固定连接在固定柱1的前侧，第一电动三通阀门27前侧连通有输液总管道26，第一电动三通阀门27的右端连通有第一管道22。

第二电动三通阀门28前端连通有进气总管道25，第二电动三通阀门28侧边连通有进气管道21，管道系统还包括第二管道23与出气管道24。

脱汞系统还包括脱汞圆筒31，脱汞圆筒31通过固定板固定连接在固定柱1后侧，脱汞圆筒31上侧设置有圆筒盖32，圆筒盖32内部设置有吸附膜35，第二管道23与出气管道24固定连通在脱汞圆筒31上。

脱汞圆筒31下侧连通有电动阀门33，电动阀门33下侧连通有排液管38。

脱汞圆筒31内部设置有吸附膜35,吸附膜35的材料为Cl^-掺杂的质子化聚苯胺包覆的多壁碳纳米管（CI-PANI@MWCNTs）。

工作过程：

通过第二管道23，通入一定量的酸性氯化钠溶液，控制酸性氯化钠溶液的量，避免脱汞圆筒31内部溶液高于超过第二管道23的高度和低于吸附膜35的底端，人工控制开启第二电动三通阀门28，使得第二电动三通阀门28通入烟气，烟气在通过吸附膜35后，吸附膜35的材料为CI-PANI@MWCNTs，吸附膜35能够将烟气中的气态元素汞进行分离和富集，气态元素汞经过吸附膜35的富集，融入酸性氯化钠溶液内，脱汞的烟气通过出气管道24排出，人工控制开启第一电动三通阀门27，利用输液总管道26通入含硫溶液，含硫溶液进入脱汞圆筒31中，与氯化钠溶液中的汞发生反应生成硫化汞沉淀，开启电动阀门33，使得脱汞圆筒31内部的溶液通过排液管38排到指定位置收集，左侧在将废液和硫化汞收集时，控制第二电动三通阀门28左侧关闭，右侧开启，将烟气排到右侧脱汞圆筒31中，保持整体持续性，且也便于左侧再次通入氯化钠溶液给予吸附膜35的再生，使得一个在运行，另一个在恢复，给予吸附膜35再生和汞回收的足够时间。

CI-PANI@MWCNTs材料制备的重金属吸附膜35实现了气相汞的分离和富集，能够去除烟气中挥发性高和不溶性强的Hg⁰。Cl^-掺杂的质子化聚苯胺包覆的多壁碳纳米管(Cl-PANI@MWCNTs)，具有优异的可重复使用性、良好的耐水性和高的热稳定性。而由于共轭效应，MWCNT具有优异的导电性。聚苯胺(PANI)是一种导电聚合物，具有去除Hg⁰过程中不消耗能量的优点，吸附的Hg在高温下稳定且无Hg再释放，其易酸掺杂/脱碱的性能以及优异的环境稳定性使得再生方法简单，温和。掺杂和质子化PANI可以大大提高其电导率。Cl^-掺杂是一种良好的掺杂过程，有利于加速电子转移和氧化还原反应，同时，Cl^-物种可以大大提高Hg⁰的去除性能。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高效脱汞及资源回收装置，包括固定柱（1），其特征在于，还包括管道系统和脱汞系统，所述管道系统设置固定柱（1）前侧，所述脱汞系统设置在固定柱（1）的后侧；

所述脱汞系统包括脱汞圆筒（31），所述脱汞圆筒（31）通过固定板固定连接在固定柱（1）后侧，所述脱汞圆筒（31）上侧设置有圆筒盖（32），所述圆筒盖（32）内部设置有吸附膜（35），第二管道（23）与出气管道（24）固定连通在脱汞圆筒（31）上。

2.根据权利要求1所述的一种高效脱汞及资源回收装置，其特征在于：所述管道系统包括第一电动三通阀门（27）与第二电动三通阀门（28），所述第一电动三通阀门（27）与第二电动三通阀门（28）固定连接在固定柱（1）的前侧，所述第一电动三通阀门（27）前侧连通有输液总管道（26），所述第一电动三通阀门（27）的右端连通有第一管道（22）。

3.根据权利要求2所述的一种高效脱汞及资源回收装置，其特征在于：所述第二电动三通阀门（28）前端连通有进气总管道（25），所述第二电动三通阀门（28）侧边连通有进气管道（21），所述管道系统还包括第二管道（23）与出气管道（24）。

4.根据权利要求1所述的一种高效脱汞及资源回收装置，其特征在于：所述脱汞圆筒（31）下侧连通有电动阀门（33），所述电动阀门（33）下侧连通有排液管（34）。

5.根据权利要求4所述的一种高效脱汞及资源回收装置，其特征在于：所述脱汞圆筒（31）内部设置有吸附膜（35）,所述吸附膜（35）的材料为Cl^-掺杂的质子化聚苯胺包覆的多壁碳纳米管。