一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法

本发明涉及脱硫脱汞技术领域，尤其是一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，通过软锰矿微波辐射活化，再进行水热化反应，使得软锰矿有效成分的活性增强；结合锰酸铁加入改性以及锰酸铁的协同增效，以及络合剂加入，使得脱硫脱汞剂的氧化性和吸附性增强，并且在固定床反应器中对流速和温度的限定，使得对烟气的脱硫脱汞效率得到了改善，使得硫脱除率达到了97％以上，汞脱除率达到了93％以上，能够适用于燃煤烟气、炼油废气中的硫、汞脱除。

技术领域
本发明涉及脱硫脱汞技术领域，尤其是一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法。
背景技术
目前，我国二氧化硫的排量已经位居世界前列，成为了全球第三大酸雨区，每年受到酸雨危害程度逐渐增大，达到了千亿元以上，对于二氧化硫的来源，主要是烧结烟气，而且在大部分的烧结烟气中，还含有汞成分，使得二氧化硫在进入空气中，形成酸雨的过程，汞成分也进入到环境中，而汞是具有毒性的重金属成分，其随着雨水进入环境中后，容易进入生物体，在生物体内转化成甲基汞，而甲基汞能够大幅度的影响生物体的新陈代谢，导致生物体的健康受到的威胁。因此，对于烧结烟气进行脱硫、脱汞处理成为了必要；对于脱硫，国内外大多数还是以湿法脱硫为主，湿法脱硫占据了85％以上，普遍都是采用石灰石-石膏法和钠碱法等，这些方法不仅投资和运行费用高，脱硫过程中，容易结垢堵塞设备，而且脱硫后的副产品价格低下，废渣应用价值不大，容易造成二次污染；为此，对于脱硫技术逐渐出现了半干法和干法脱硫工艺。对于脱汞，主要涉及有燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞，在这三个阶段的脱汞主要涉及的技术未除尘设备脱汞、吸附剂脱汞、催化氧化脱汞、湿法烟气脱硫装置脱汞、溶液吸收法脱汞，但是，对于烟气中脱汞，其技术都还处于不理想的状态。据统计，当前应用于工业化脱硫脱汞的技术，其对硫和汞同时脱除的脱除率较低，大多数维持在80％左右，造成烟气中还依然有绝大部分的硫、汞成分排放，造成环境的污染。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，包括以下步骤：(1)取软锰矿，将软锰矿采用微波辐射处理10-20min，粉碎，加热至200-400℃，加水，使得发生水热化反应，再将其研磨，过20-60目筛，加水，使得其形成泥浆；(2)将锰酸铁加入泥浆中，加入量为占泥浆质量15-30％，并揉捏，使得锰酸铁与泥浆混合均匀，置于温度为300-500℃处理0.5-1.5h，再研磨，并过40-80目筛，得到混合粉；(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中，加入量为占混合粉质量的3-17％，搅拌混合均匀，升温至60-80℃处理3-8min，获得脱硫脱汞剂；(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中，填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20-30min，并将烟气以10-15L/min的流速通入固定床反应器中，使得烟气经过脱硫脱汞剂后，排出，即可。所述的泥浆，其含水率为40-60％。所述的烟气，温度为60-100℃。所述的2-甲基-2-疏基硫酸脲采用氨基硫脲代替。所述的泥浆，在加入锰酸铁时，还向其中加入有占泥浆质量3-9％的钴酸镍或铬酸钾。所述的步骤(2)，在加入锰酸铁时，还加入有三氧化二铝和/或二氧化硅。所述的三氧化二铝为γ-Al₂O₃。所述的三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.5～1.7。与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：通过软锰矿微波辐射活化，再进行水热化反应，使得软锰矿有效成分的活性增强；结合锰酸铁加入改性以及锰酸铁的协同增效，以及络合剂加入，使得脱硫脱汞剂的氧化性和吸附性增强，并且在固定床反应器中对流速和温度的限定，使得对烟气的脱硫脱汞效率得到了改善，使得硫脱除率达到了97％以上，汞脱除率达到了93％以上，能够适用于燃煤烟气、炼油废气中的硫、汞脱除。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。在某些实施例中，锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，包括以下步骤：(1)取软锰矿，将软锰矿采用微波辐射处理10-20min，粉碎，加热至200-400℃，加水，使得发生水热化反应，再将其研磨，过20-60目筛，加水，使得其形成泥浆；(2)将锰酸铁加入泥浆中，加入量为占泥浆质量15-30％，并揉捏，使得锰酸铁与泥浆混合均匀，置于温度为300-500℃处理0.5-1.5h，再研磨，并过40-80目筛，得到混合粉；(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中，加入量为占混合粉质量的3-17％，搅拌混合均匀，升温至60-80℃处理3-8min，获得脱硫脱汞剂；(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中，填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20-30min，并将烟气以10-15L/min的流速通入固定床反应器中，使得烟气经过脱硫脱汞剂后，排出，即可。在某些实施例中，所述的泥浆，其含水率为40-60％。在某些实施例中，所述的烟气，温度为60-100℃。在某些实施例中，所述的2-甲基-2-疏基硫酸脲采用氨基硫脲代替。在某些实施例中，所述的泥浆，在加入锰酸铁时，还向其中加入有占泥浆质量3-9％的钴酸镍或铬酸钾。在某些实施例中，所述的步骤(2)，在加入锰酸铁时，还加入有三氧化二铝和/或二氧化硅。在某些实施例中，所述的三氧化二铝为γ-Al₂O₃。在某些实施例中，所述的三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.5～1.7。实施例1锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，包括以下步骤：(1)取软锰矿，将软锰矿采用微波辐射处理10min，粉碎，加热至200℃，加水，使得发生水热化反应，再将其研磨，过20目筛，加水，使得其形成含水率为40％泥浆；(2)将锰酸铁加入泥浆中，加入量为占泥浆质量15％，并揉捏，使得锰酸铁与泥浆混合均匀，置于温度为300℃处理0.5h，再研磨，并过40目筛，得到混合粉；(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中，加入量为占混合粉质量的3％，搅拌混合均匀，升温至60℃处理3min，获得脱硫脱汞剂；(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中，填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20min，并将温度为60℃烟气以10L/min的流速通入固定床反应器中，使得烟气经过脱硫脱汞剂后，排出，即可。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为97％，对汞成分的脱除率为93％。实施例2锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，包括以下步骤：(1)取软锰矿，将软锰矿采用微波辐射处理20min，粉碎，加热至400℃，加水，使得发生水热化反应，再将其研磨，过60目筛，加水，使得其形成含水率为60％泥浆；(2)将锰酸铁加入泥浆中，加入量为占泥浆质量30％，并揉捏，使得锰酸铁与泥浆混合均匀，置于温度为500℃处理0.5-1.5h，再研磨，并过80目筛，得到混合粉；(3)取氨基硫脲加入到混合粉中，加入量为占混合粉质量的17％，搅拌混合均匀，升温至80℃处理8min，获得脱硫脱汞剂；(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中，填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为30min，并将温度为100℃烟气以15L/min的流速通入固定床反应器中，使得烟气经过脱硫脱汞剂后，排出，即可。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为96.8％，对汞成分的脱除率为94.5％。实施例3锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，包括以下步骤：(1)取软锰矿，将软锰矿采用微波辐射处理15min，粉碎，加热至300℃，加水，使得发生水热化反应，再将其研磨，过50目筛，加水，使得其形成含水率为50％泥浆；(2)将锰酸铁、钴酸镍加入泥浆中，锰酸铁加入量为占泥浆质量20％，钴酸镍占泥浆质量3％，并揉捏，使得锰酸铁与泥浆混合均匀，置于温度为400℃处理1h，再研磨，并过60目筛，得到混合粉；(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中，加入量为占混合粉质量的11％，搅拌混合均匀，升温至70℃处理5min，获得脱硫脱汞剂；(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中，填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为25min，并将温度为80℃烟气以13L/min的流速通入固定床反应器中，使得烟气经过脱硫脱汞剂后，排出，即可。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为98.6％，对汞成分的脱除率为93.7％。实施例4锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法，包括以下步骤：(1)取软锰矿，将软锰矿采用微波辐射处理10min，粉碎，加热至400℃，加水，使得发生水热化反应，再将其研磨，过20目筛，加水，使得其形成含水率为60％泥浆；(2)将锰酸铁、铬酸钾加入泥浆中，锰酸铁加入量为占泥浆质量20％，铬酸钾加入量为占泥浆质量9％，并揉捏，使得锰酸铁与泥浆混合均匀，置于温度为400℃处理0.5h，再研磨，并过80目筛，得到混合粉；(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中，加入量为占混合粉质量的3％，搅拌混合均匀，升温至80℃处理3min，获得脱硫脱汞剂；(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中，填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为30min，并将温度为80℃烟气以12L/min的流速通入固定床反应器中，使得烟气经过脱硫脱汞剂后，排出，即可。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为98.4％，对汞成分的脱除率为95.1％。实施例5在实施例1的基础上，在步骤(2)中加入锰酸铁的过程中，向其中加入占泥浆质量3％的二氧化硅，其他均同实施例1。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为98.8％，对汞成分的脱除率为96.7％。实施例6在实施例2的基础上，在步骤(2)中加入锰酸铁的过程中，向其中加入占泥浆质量7％的三氧化二铝，其他均同实施例2。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为99.1％，对汞成分的脱除率为97.9％。实施例7在实施例3的基础上，在步骤(2)中加入锰酸铁的过程中，向其中加入占泥浆质量5％的二氧化硅和三氧化二铝的混合物，其中，三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.6，其他均同实施例3。采用该法对氮气为载体，充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气，检测对二氧化硫的脱除率为98.5％，对汞成分的脱除率为98.3％。