用于從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法和裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法和裝置和涉及進(jìn)行該方法的裝置。該裝置包括用于接收氣流的第一清洗塔(2)，用于接收來(lái)自于第一清洗塔(2)的經(jīng)一次加工的氣流(5)的第二清洗塔(6)，和用于接收來(lái)自于第二清洗塔(6)的經(jīng)兩次加工的氣流(23)和配置以排出經(jīng)清潔的氣流(12)的第三清洗塔(9)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法和裝置發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分所定義的從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法。
[0002]本發(fā)明還涉及獨(dú)立權(quán)利要求14的前序部分所定義的從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的
目.ο
[0003]本發(fā)明還涉及進(jìn)行權(quán)利要求27所定義的方法的裝置。
[0004]對(duì)于在硫化物礦山煅燒中所產(chǎn)生的氣體所產(chǎn)生的硫化物酸中低的汞含量的需求已經(jīng)增加。在過(guò)去，酸中l(wèi)mg/kg的萊含量被認(rèn)為是令人滿(mǎn)意的，但是現(xiàn)在，低于0.2mg/kg的汞含量逐漸變成更經(jīng)常的需要。所以，重要的是開(kāi)發(fā)氣體清潔方法和裝置，用于從硫化物礦山煅燒所產(chǎn)生的氣體中除去和回收汞，其滿(mǎn)足目前的需求。但是，所提出的方法和裝置還可以用于從其他氣體中除去和回收汞。
[0005]在冶金領(lǐng)域中，一種從氣體中除去萊的方法被稱(chēng)作“Boliden-Norzink方法”。這種方法的實(shí)施方案描述在例如公開(kāi)文獻(xiàn)US3849537，US4233274和US4640751中。
[0006]公開(kāi)文獻(xiàn)US4233274提出了一種從含有氣態(tài)單質(zhì)汞的氣體中萃取汞的方法，其包括在閉路中，用含有0.l-300mmol/L汞(II)離子的水溶液處理所述氣體，并且至少兩倍于該離子含量能夠與汞(II)離子形成可溶性絡(luò)合物，其后回收溶液中所吸收的汞，并且將該溶液再循環(huán)。
[0007]通過(guò)在Boliden-Norzink方法之后加入砸過(guò)濾器，萊含量可以降低到較低的值。
[0008]公開(kāi)文獻(xiàn)US3786619提出了一種凈化含有氣態(tài)汞的氣體的方法。將含汞的氣體送過(guò)大量?jī)艋牧希搩艋牧虾凶鳛榛钚猿煞值慕M成為砸，硫化砸或者其他砸化合物或者其混合物的材料。
[0009]公開(kāi)文獻(xiàn)US2003/099585提出了一種基本上完全消除了氣體例如含有SO2的煅燒爐氣體中殘留的痕量汞的方法，并且其已經(jīng)在氯化物清洗機(jī)中處理來(lái)除去單質(zhì)Hg，特征在于將該氣體引入洗滌器設(shè)備中，在這里將其用清洗溶液清洗，以使得氣體中任何含量的氣態(tài)HgCl2被清洗溶液吸收，該氣體在洗滌器中經(jīng)歷了紊流和機(jī)械作用，來(lái)將粒子或小滴中存在的任何Hg，HgCl2和Hg2Cl2和Hg的其他化合物物理混合在一起，形成更大的聚集體或者團(tuán)塊，并且將因此形成的聚集體或者團(tuán)塊和存在的較大的粒子與所述氣體分離，然后收集和除去。所處理的氣體可以帶到具有砸作為活性化合物的過(guò)濾器，來(lái)吸收任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)Hg。
[0010]但是，砸的價(jià)格近年來(lái)顯著上升。這使得砸過(guò)濾器是昂貴的選擇，因?yàn)檫^(guò)濾器物質(zhì)必須定期進(jìn)行更換。
[0011 ]公開(kāi)文獻(xiàn)GB2098186提出了從帶有SO2的氣體中除去Hg。
[0012]發(fā)明目標(biāo)
[0013]本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種有效的方法和裝置，用于從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞。
[0014]發(fā)明概述
[0015]本發(fā)明的方法特征在于獨(dú)立權(quán)利要求1的定義。
[0016]該方法優(yōu)選的實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求2-13所定義的。
[0017]本發(fā)明的裝置相應(yīng)的特征在于獨(dú)立權(quán)利要求14的定義。
[0018]該裝置優(yōu)選的實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求15-26定義的。
[0019]用于進(jìn)行本發(fā)明方法的裝置相應(yīng)的特征在于權(quán)利要求27的定義。
[0020]進(jìn)行所述方法的裝置優(yōu)選的實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求28-39定義的。
[0021 ]本發(fā)明基于現(xiàn)有的Boliden Norzink方法，但是提供了一種用于洗滌領(lǐng)域的改進(jìn)的方法和裝置。
[0022]該方法和裝置使得所述方法中形成甘汞蒸氣的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
[0023]該方法和裝置提供了有效除去汞，而無(wú)需使用過(guò)濾器例如含砸過(guò)濾器。
[0024]附圖列表
[0025]在下面，本發(fā)明將參考附圖來(lái)更詳細(xì)地描述，在其中
[0026]圖1是所述裝置第一實(shí)施方案的圖示，
[0027]圖2是所述裝置第二實(shí)施方案的圖示，
[0028]圖3是所述裝置第三實(shí)施方案的圖示，
[0029 ]圖4是所述裝置第四實(shí)施方案的圖示，
[0030]圖5是所述裝置第五實(shí)施方案的圖示，和
[0031]圖6是所述裝置第六實(shí)施方案的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0032]所述圖顯示了從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法和裝置的例子。
[0033]首先，將更詳細(xì)地描述從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞(Hg'g))的方法以及該方法的一些優(yōu)選的實(shí)施方案和變體。
[0034]該方法包括將氣流I供入第一清洗塔2。
[0035]該方法包括用第一清洗溶液3在第一清洗塔2中處理氣流I來(lái)形成氣流I的經(jīng)一次加工的氣流5，該第一清洗溶液3在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)通過(guò)第一清洗塔2，并且其包含汞
(II)離子和可能另外的至少是這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0036]在第一清洗塔2中進(jìn)行的方法的該第一階段中，除去了所述氣體中大部分的汞蒸氣(Hg。)。第一清洗溶液3中汞(II)離子(Hg2+)含量可以低于對(duì)于所謂的Boliden-Norzink方法通常推薦的最小含量大約1-大約2g/L，例如小于大約1.5g/L，但是可以高于大約0.1-大約0.3g/L的某些最小含量，例如大于大約0.2g/L。這將降低在氣體中形成氯化汞(Hg2Cl2)霧氣或者甘萊霧氣的風(fēng)險(xiǎn)。
[0037]在第一清洗塔2中進(jìn)行的所述方法的該第一清洗階段中的主反應(yīng)如下:
[0038]Hg°(g)+HgCr—(2+n)->Hg2Cl2(s)+n Cl—，其中O彡η彡2
[0039]該方法包括將經(jīng)一次加工的氣流5從第一清洗塔2供入第二清洗塔6。
[0040]該方法包括將經(jīng)一次加工的氣流5在第二清洗塔6中用第二清洗溶液7處理，來(lái)形成經(jīng)一次加工的氣流5的經(jīng)兩次加工的氣流23，該第二清洗溶液7在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)通過(guò)第二清洗塔6，并且其包含汞(II)離子的濃度高于第一清洗溶液3，例如大于大約1-大約2g/L，例如大于大約1.5g/L的汞(II)離子，和可能的另外至少這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0041]在該方法的該第二階段，汞蒸氣(Hgti)的量將降低到非常低的值。
[0042]在第二清洗塔中進(jìn)行的所述方法的該第二清洗階段的主反應(yīng)如下:
[0043]Hg°(g)+HgCr—(2+n)->Hg2Cl2(s)+n Cl—，其中O彡η彡2
[0044]該方法包括將經(jīng)兩次加工的氣流23從第二清洗塔6供入第三清洗塔9。
[0045]該方法包括將經(jīng)兩次加工的氣流23在第三清洗塔9中用第三清洗溶液10處理，來(lái)形成經(jīng)兩次加工的氣流(23)的經(jīng)清潔的氣流(12)，該第三清洗溶液1在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)通過(guò)第三清洗塔9，并且包含汞(II)離子濃度低于第一清洗溶液3，例如低于大約0.1-大約0.3g/L，例如小于大約0.2g/L的汞(II)離子，和可能另外至少這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0046]在第三清洗塔9中進(jìn)行的所述方法的這個(gè)第三階段中，將第二清洗塔6中形成的氯化汞(Hg2Cl2)蒸氣從所述氣體中除去。重要地是避免將Hg2+還原成Hg°，并且這可以通過(guò)仔細(xì)控制第三清洗溶液10中的Hg濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)，其不允許超過(guò)大約10mg/L的某個(gè)最大含量。
[0047]在第三清洗塔9中進(jìn)行的所述方法的該第三清洗階段的主反應(yīng)如下:
[0048]HgCl2(g)+H20->HgCl2(a)
[0049]該方法包括將經(jīng)清潔的氣流12從第三清洗塔9中排出。
[0050]該方法可以包括將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液13從槽裝置14供入在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3中。
[0051]該方法可以包括從在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3中除去甘汞15。
[0052]該方法可以包括將在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)的第二清洗溶液7的一部分16從第二封閉系統(tǒng)8供入在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3。
[0053]該方法可以包括將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液13從槽裝置14供入在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)的第二清洗溶液7中。
[0054]該方法可以包括從在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液10中濾出汞。
[0055]該方法可以包括將在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液21供給至加工步驟(圖中未示出)，其是在本文所述的方法之前進(jìn)行的。通過(guò)這樣的供給，第三清洗溶液21的量將降低，并且將更容易保持該第三清洗溶液21的最佳化學(xué)組成。
[0056]在所述方法的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，該方法包括提供第一清洗塔2，其包括第一入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將氣流I導(dǎo)入第一清洗塔2，第一出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)一次加工的氣流5從第一清洗塔2導(dǎo)出，第一填料體24，第一噴嘴25，用于將第一清洗溶液3注入到第一填料體24上，和第一小滴分離器26，用于防止第一清洗溶液3被離開(kāi)第一清洗塔2的經(jīng)一次加工的氣流5所夾帶。在這個(gè)實(shí)施方案中，第一清洗溶液3是在第一清洗塔2的底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集的，并且第一清洗溶液3由此在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)。
[0057]在所述方法的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，所述方法包括提供第二清洗塔6，其包括第二入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)一次加工的氣流5導(dǎo)入第二清洗塔6，第二出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)兩次加工的氣流23從第二清洗塔6中導(dǎo)出，第二填料體27，第二噴嘴28，用于將第二清洗溶液7注入到第二填料體27上，和第二小滴分離器29，用于防止第二清洗溶液7被離開(kāi)第二清洗塔6的經(jīng)兩次加工的氣流23所夾帶。在這種實(shí)施方案中，第二清洗溶液7是在第二清洗塔6的底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集的，并且第二清洗溶液7由此在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)。
[0058]在所述方法的一種實(shí)施方案中，例如圖4-6所示的實(shí)施方案中，所述方法包括提供第三清洗塔9，其包括第三入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)兩次加工的氣流23導(dǎo)入第三清洗塔9中，第三出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)清潔的氣流12從第三清洗塔9導(dǎo)出，第三填料體30，第三噴嘴31，用于將第三清洗溶液10注入到第三填料體30上，和第三小滴分離器32，用于防止第三清洗溶液10被離開(kāi)第三清洗塔9的經(jīng)清潔的氣流12所夾帶。在這個(gè)實(shí)施方案中，第三清洗溶液10是在第三清洗塔9底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集的，并且第三清洗溶液10由此在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)。
[0059]在該方法中，該經(jīng)清潔的氣體12可以帶至過(guò)濾器33，用于吸收任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)汞?？梢岳缡褂煤性液?或碳的過(guò)濾器33。
[0060]該方法可以包括依靠主動(dòng)過(guò)濾器(activefilter)34，從在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液10中除去汞。
[0061]下面將更詳細(xì)地描述用于從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞(Η?ω)的裝置和該裝置的一些優(yōu)選的實(shí)施方案和變體。
[0062]該裝置包括第一清洗塔2，用于接收氣流I。
[0063]配置第一清洗塔2來(lái)用第一清洗溶液3處理氣流I，第一清洗溶液3在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)通過(guò)第一清洗塔2且包含汞(II)離子和可能的另外至少這個(gè)量?jī)杀兜倪x自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。第一清洗溶液3中汞(II)離子(Hg2+)含量可以低于對(duì)所謂的13011(1611-1'10^;[111^方法通常推薦的最小含量大約1-大約28凡，例如小于大約1.5g/L，但是可以高于大約0.1-大約0.3g/L的某一最小含量，例如大于大約0.2g/L。這將降低在氣體中形成氯化汞(Hg2Cl2)霧氣或者甘汞霧氣的風(fēng)險(xiǎn)。
[0064]在該第一清洗階段中的主反應(yīng)如下:
[0065]HgQ(g)+HgCln—(2+n)->Hg2Cl2(s)+n Cl—，其中O彡η彡2
[0066]該裝置包括第二清洗塔6，用于接收來(lái)自于第一清洗塔2的經(jīng)一次加工的氣流5。
[0067]配置第二清洗塔6來(lái)將經(jīng)一次加工的氣流5用第二清洗溶液7處理，該第二清洗溶液7在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)通過(guò)第二清洗塔6，并且其包含汞(II)離子的濃度高于第一清洗溶液3，例如大于大約1-大約2g/L，例如大于大約1.5g/L的汞(II)離子，和其包含可能的另外至少這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0068]在該第二清洗階段的主反應(yīng)如下:
[0069]HgQ(g)+HgCln—(2+n)->Hg2Cl2(s)+n Cl—，其中O彡η彡2
[0070]該裝置包括第三清洗塔9，用于接收第二清洗塔6中的經(jīng)兩次加工的氣流23。
[0071]配置該第三清洗塔9來(lái)將經(jīng)兩次加工的氣流23用第三清洗溶液10處理，該第三清洗溶液10在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)通過(guò)第三清洗塔9，并且包含汞(II)離子濃度低于第一清洗溶液3，例如低于大約0.1-大約0.3g/L，例如小于大約0.2g/L的汞(II)離子，和其包含可能另外至少這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0072]在該第三清洗階段的主反應(yīng)如下:
[0073]HgCl2(g)+H20_>HgCl2(a)
[0074]配置第二清洗塔6來(lái)將經(jīng)清潔的氣流12從第三清洗塔9排出。
[0075]該裝置可以包括第一供給裝置17，用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液13從槽裝置14供入在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3。
[0076]該裝置可以包括第一除去裝置18，用于從在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3中除去甘汞15。
[0077]該裝置可以包括第二供給裝置19，用于將在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)的第二清洗溶液7的一部分16供入在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3中。
[0078]該裝置可以包括第三供給裝置20，用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液13從槽裝置14供入在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)的第二清洗溶液7。
[0079]該裝置可以包括第四供給裝置22，用于將在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液21供入在本文所述方法之前進(jìn)行的加工步驟(圖中未示出)。通過(guò)這樣的供給，第三清洗溶液21的量將降低，并且將更容易保持第三清洗溶液21的最佳化學(xué)組成。
[0080]在該裝置的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，第一清洗塔2包括第一入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將氣流I導(dǎo)入第一清洗塔2，第一出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)一次加工的氣流5從第一清洗塔2導(dǎo)出，第一填料體24，第一噴嘴25，用于將第一清洗溶液3注入到第一填料體24上，和第一小滴分離器26，用于防止第一清洗溶液3被離開(kāi)第一清洗塔2的經(jīng)一次加工的氣流5所夾帶。在這個(gè)實(shí)施方案中，配置第一清洗溶液3來(lái)在第一清洗塔2的底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集，且第一清洗溶液3由此配置來(lái)在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)。
[0081]在所述裝置的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，第二清洗塔6包括第二入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)一次加工的氣流5導(dǎo)入第二清洗塔6，第二出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)兩次加工的氣流23從第二清洗塔6導(dǎo)出，第二填料體27，第二噴嘴28，用于將第二清洗溶液7注入到第二填料體27上，和第二小滴分離器29，用于防止第二清洗溶液7被離開(kāi)第二清洗塔6的經(jīng)兩次加工的氣流23所夾帶。在這種實(shí)施方案中，配置第二清洗溶液7來(lái)在第二清洗塔6底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集，并且第二清洗溶液7由此配置來(lái)在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)。
[0082]在所述裝置的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，第三清洗塔9包括第三入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)兩次加工的氣流23導(dǎo)入第三清洗塔9，第三出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)清潔的氣流12從第三清洗塔9導(dǎo)出，第三填料體30，第三噴嘴31，用于將第三清洗溶液10注入到第三填料體30上，和第三小滴分離器32，用于防止第三清洗溶液10被離開(kāi)第三清洗塔9的經(jīng)清潔的氣流12所夾帶。在這種實(shí)施方案中，配置第三清洗溶液10來(lái)在第三清洗塔9底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集，并且第三清洗溶液1由此配置來(lái)在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)。
[0083]該裝置可以包括過(guò)濾器33，用于吸收經(jīng)清潔的氣體12中任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)汞。過(guò)濾器33可以包含砸和/或碳。
[0084]第三封閉系統(tǒng)11可以具有主動(dòng)過(guò)濾器34，來(lái)從在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液10中除去汞。
[0085]圖6所示裝置的第一封閉系統(tǒng)4還包括第一栗35，用于將第一清洗溶液3在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)。
[0086]圖6所示裝置的第二封閉系統(tǒng)8還包括第二栗36，用于將第二清洗溶液7在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)。
[0087]圖6所示裝置的第三封閉系統(tǒng)11還包括第三栗37，用于將第三清洗溶液10在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)。
[0088]接下來(lái)將更詳細(xì)地描述用于進(jìn)行從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法的裝置以及進(jìn)行所述方法的裝置的一些優(yōu)選的實(shí)施方案和變體。
[0089]進(jìn)行所述方法的裝置包括第一清洗塔2，用于接收氣流I。
[0090]配置第一清洗塔2來(lái)用第一清洗溶液3處理氣流I，第一清洗溶液3在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)通過(guò)第一清洗塔2且包含汞(II)離子和可能的另外至少這個(gè)量?jī)杀兜倪x自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。第一清洗溶液3中汞(II)離子(Hg2+)含量可以低于對(duì)所謂的13011(1611-1'10^;[111^方法通常推薦的最小含量大約1-大約28凡，例如小于大約1.5g/L，但是可以高于大約0.1-大約0.3g/L的某一最小含量，例如大于大約0.2g/L。這將降低在氣體中形成氯化汞(Hg2Cl2)霧氣或者甘汞霧氣的風(fēng)險(xiǎn)。
[0091 ]在這個(gè)第一清洗階段中的主反應(yīng)如下:
[0092]Hg°(g)+HgCr—(2+n)->Hg2Cl2(s)+n Cl—，其中O彡η彡2
[0093]進(jìn)行所述方法的裝置包括第二清洗塔6，用于接收來(lái)自于第一清洗塔2的經(jīng)一次加工的氣流5。
[0094]配置第二清洗塔6來(lái)將經(jīng)一次加工的氣流5用第二清洗溶液7處理，該第二清洗溶液7在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)通過(guò)第二清洗塔6，并且其包含的汞(II)離子的濃度高于第一清洗溶液3，例如大于大約1-大約2g/L，例如大于大約1.5g/L的汞(II)離子，和其含有可能的另外至少這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0095]在該第二清洗階段的主反應(yīng)如下:
[0096]HgQ(g)+HgCln—(2+n)->Hg2Cl2(s)+n Cl—，其中O彡η彡2
[0097]進(jìn)行所述方法的裝置包括第三清洗塔9，用于接收第二清洗塔6中的經(jīng)兩次加工的氣流23。
[0098]配置該第三清洗塔9來(lái)將經(jīng)兩次加工的氣流23用第三清洗溶液10處理，該第三清洗溶液10在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)通過(guò)第三清洗塔9，并且其包含的汞(II)離子濃度低于第一清洗溶液3，例如低于大約0.1-大約0.3g/L，例如小于大約0.2g/L的汞(II)離子，和其含有可能另外至少這個(gè)量的兩倍的選自氯，溴，碘，氰根和硫氰根離子的離子。
[0099]在該第三清洗階段的主反應(yīng)如下:
[0100]HgCl2(g)+H20->HgCl2(a)
[0101 ]配置第二清洗塔6來(lái)將經(jīng)清潔的氣流12從第三清洗塔9排出。
[0102]進(jìn)行所述方法的裝置可以包括第一供給裝置17，用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液13從槽裝置14供入在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3。
[0103]進(jìn)行所述方法的裝置可以包括第一除去裝置18，用于從在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3中除去甘汞15。
[0104]進(jìn)行所述方法的裝置可以包括第二供給裝置19，用于將在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)的第二清洗溶液7的一部分16供入在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)的第一清洗溶液3中。
[0105]進(jìn)行所述方法的裝置可以包括第三供給裝置20，用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液13從槽裝置14供入在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)的第二清洗溶液7。
[0106]進(jìn)行所述方法的裝置可以包括第四供給裝置22，用于將在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液21供入在本文所述方法之前進(jìn)行的加工步驟(圖中未示出)。通過(guò)這樣的供給，第三清洗溶液21的量將降低，并且將更容易保持第三清洗溶液21的最佳化學(xué)組成。
[0107]在進(jìn)行所述方法的裝置的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，第一清洗塔2包括第一入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將氣流I導(dǎo)入第一清洗塔2，第一出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)一次加工的氣流5從第一清洗塔2導(dǎo)出，第一填料體24，第一噴嘴25，用于將第一清洗溶液3注入到第一填料體24上，和第一小滴分離器26，用于防止第一清洗溶液3被離開(kāi)第一清洗塔2的經(jīng)一次加工的氣流5所夾帶。在這個(gè)實(shí)施方案中，配置第一清洗溶液3來(lái)在第一清洗塔2的底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集，和第一清洗溶液3由此配置來(lái)在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)。
[0108]在進(jìn)行所述方法的裝置的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，第二清洗塔6包括第二入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)一次加工的氣流5導(dǎo)入第二清洗塔6，第二出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)兩次加工的氣流23從第二清洗塔6導(dǎo)出，第二填料體27，第二噴嘴28，用于將第二清洗溶液7注入到第二填料體27上，和第二小滴分離器29，用于防止第二清洗溶液7被離開(kāi)第二清洗塔6的經(jīng)兩次加工的氣流23所夾帶。在這種實(shí)施方案中，配置第二清洗溶液7來(lái)在第二清洗塔6底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集，并且第二清洗溶液7由此配置來(lái)在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)。
[0109]在進(jìn)行所述方法的裝置的一種實(shí)施方案中，例如在圖4-6所示的實(shí)施方案中，第三清洗塔9包括第三入口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)兩次加工的氣流23導(dǎo)入第三清洗塔9，第三出口(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)，用于將經(jīng)清潔的氣流12從第三清洗塔9導(dǎo)出，第三填料體30，第三噴嘴31，用于將第三清洗溶液10注入到第三填料體30上，和第三小滴分離器32，用于防止第三清洗溶液10被離開(kāi)第三清洗塔9的經(jīng)清潔的氣流12所夾帶。在這種實(shí)施方案中，配置第三清洗溶液1來(lái)在第三清洗塔9底部(未用附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記)收集，并且第三清洗溶液1由此配置來(lái)在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)。
[0110]進(jìn)行所述方法的裝置可以包括過(guò)濾器33，用于吸收經(jīng)清潔的氣體12中任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)汞。過(guò)濾器33可以包含砸和/或碳。
[0111]第三封閉系統(tǒng)11可以具有主動(dòng)過(guò)濾器34，來(lái)從在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)的第三清洗溶液10中除去汞。
[0112]圖6所示的進(jìn)行所述方法的裝置的第一封閉系統(tǒng)4還包括第一栗35，用于將第一清洗溶液3在第一封閉系統(tǒng)4中循環(huán)。
[0113]圖6所示的進(jìn)行所述方法的裝置的第二封閉系統(tǒng)8還包括第二栗36，用于將第二清洗溶液7在第二封閉系統(tǒng)8中循環(huán)。
[0114]圖6所示的進(jìn)行所述方法的裝置的第三封閉系統(tǒng)11還包括第三栗37，用于將第三清洗溶液10在第三封閉系統(tǒng)11中循環(huán)。
[0115]對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然隨著技術(shù)的進(jìn)步，本發(fā)明的基本理念可以以不同方式執(zhí)行。本發(fā)明和它的實(shí)施方案因此不限于上面的例子，但是它們可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的方法，其中所述方法包括: (I)將所述氣流(I)供入第一清洗塔(2)中， (ii)用第一清洗溶液(3)在第一清洗塔(2)中處理所述氣流(I)，以形成氣流(I)的經(jīng)一次加工的氣流(5)，所述第一清洗溶液(3)在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)通過(guò)第一清洗塔(2)并且包含汞(II)離子， (i i i)將經(jīng)一次加工的氣流(5)從第一清洗塔(2)供入第二清洗塔(6)，( i V)用第二清洗溶液(7)在第二清洗塔(6)中處理經(jīng)一次加工的氣流(5)，形成經(jīng)一次加工的氣流(5)的經(jīng)兩次加工的氣流(23)，所述第二清洗溶液(7)在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)通過(guò)第二清洗塔(6)并且其包含的汞(II)離子濃度高于第一清洗溶液(3)， (V)將經(jīng)兩次加工的氣流(23)從第二清洗塔(6)供入第三清洗塔(9)， (vi)用第三清洗溶液(10)在第三清洗塔(9)中處理經(jīng)兩次加工的氣流(23)，來(lái)形成經(jīng)兩次加工的氣流(23)的經(jīng)清潔的氣流(12)，所述第三清洗溶液在第三封閉系統(tǒng)(11)中循環(huán)通過(guò)第三清洗塔(9)并且其包含的汞(II)離子濃度低于第一清洗溶液(3)，和 (vii)從第三清洗塔(9)排出經(jīng)清潔的氣流(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液(13)從槽裝置(14)供入在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，特征在于從在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)中除去甘汞(15)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，特征在于將在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)的第二清洗溶液(7)的一部分(16)供入在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)，以從所述第二清洗溶液(7)中除去甘汞。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，特征在于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液(13)從槽裝置(14)供入在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)的第二清洗溶液(7)中。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，特征在于將經(jīng)清潔的氣體(12)帶至過(guò)濾器(33)用于吸收任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)萊。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，特征在于依靠主動(dòng)過(guò)濾器(34)從在第三封閉系統(tǒng)(11)中循環(huán)的第三清洗溶液(10)中除去汞。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，特征在于使用具有如下的汞(II)離子含量的第一清洗溶液(3):大約0.lg/L-大約2g/L，優(yōu)選大約0.2g/L-大約1.5g/L，更優(yōu)選大約0.3g/L_大約lg/L。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的方法，特征在于使用另外含有一定量的選自如下的離子的第一清洗溶液(3):氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，其所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的方法，特征在于使用具有如下的汞(II)離子含量的第二清洗溶液(7):大于大約3.0g/L，優(yōu)選大于大約2g/L，更優(yōu)選大于大約1.5g/L。11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的方法，特征在于使用另外含有一定量的選自如下的離子的第二清洗溶液(7):氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，其所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的方法，特征在于使用具有如下的汞(II)離子含量的第三清洗溶液(10):小于大約0.3g/L，優(yōu)選小于大約0.2g/L，更優(yōu)選小于大約0.lg/L。13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的方法，特征在于使用另外含有一定量的選自如下的離子的第三清洗溶液(10):氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。14.用于從氣流中除去氣態(tài)單質(zhì)汞的裝置，其中所述裝置包含: 第一清洗塔(2)，用于接收含有氣態(tài)單質(zhì)汞的氣流(I)，其中配置所述第一清洗塔(2)用于使用第一清洗溶液(3)處理所述氣流(I)來(lái)形成所述氣流(I)的經(jīng)一次加工的氣流(5)，所述第一清洗溶液(3)在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)通過(guò)第一清洗塔(2)并且包含汞(II)離子， 第二清洗塔(6)，用于接收來(lái)自于第一清洗塔(2)的經(jīng)一次加工的氣流(5)，其中配置所述第二清洗塔(6)用于使用第二清洗溶液(7)處理經(jīng)一次加工的氣流(5)，以形成經(jīng)一次加工的氣流(5)的經(jīng)兩次加工的氣流(23)，所述第二清洗溶液(7)在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)通過(guò)第二清洗塔(6)并且其包含的汞(II)離子濃度高于第一清洗溶液(3)，和 第三清洗塔(9)，用于接收來(lái)自于第二清洗塔(6)的經(jīng)兩次加工的氣流(23)，其中配置所述第三清洗塔(9)用于使用第三清洗溶液(10)處理經(jīng)兩次加工的氣流(23)，以形成經(jīng)兩次加工的氣流(23)的經(jīng)清潔的氣流(12)，所述第三清洗溶液(1)在第三封閉系統(tǒng)(11)中循環(huán)通過(guò)第三清洗塔(9)并且其包含的汞(II)離子濃度低于第一清洗溶液(3)，和其中配置所述第三清洗塔(9)用于從第三清洗塔(9)排出經(jīng)清潔的氣流(12)。15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，特征在于第一供給裝置(17)，其用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液(13)從槽裝置(14)供入在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的裝置，特征在于第一除去裝置(18)，其用于從在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)中除去甘汞(15)。17.根據(jù)權(quán)利要求14-16任一項(xiàng)的裝置，特征在于第二供給裝置(19)，其用于將在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)的第二清洗溶液(7)的一部分(16)供入在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)。18.根據(jù)權(quán)利要求14-17任一項(xiàng)的裝置，特征在于第三供給裝置(20)，其用于含有汞(II)離子的另外的清洗溶液(13)從槽裝置(14)供入在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)的第二清洗溶液(7)。19.根據(jù)權(quán)利要求14-18任一項(xiàng)的裝置，特征在于過(guò)濾器(33)，其用于吸收經(jīng)清潔的氣體(12)中任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)萊。20.根據(jù)權(quán)利要求14-19任一項(xiàng)的裝置，特征在于具有主動(dòng)過(guò)濾器(34)的第三封閉系統(tǒng)(11)，所述主動(dòng)過(guò)濾器(34)用于從在第三封閉系統(tǒng)(11)中循環(huán)的第三清洗溶液(10)中除去汞。21.根據(jù)權(quán)利要求14-20任一項(xiàng)的裝置，特征在于第一清洗溶液(3)中的汞(II)離子含量是大約0.lg/L-大約2g/L，優(yōu)選大約0.2g/L-大約1.5g/L，更優(yōu)選大約0.3g/L_大約lg/L。22.根據(jù)權(quán)利要求14-21任一項(xiàng)的裝置，特征在于所述第一清洗溶液(3)另外含有一定量的選自如下的離子:氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。23.根據(jù)權(quán)利要求14-22任一項(xiàng)的裝置，特征在于第二清洗溶液(7)中汞(II)離子含量大于大約3.0g/L，優(yōu)選大于大約2g/L，更優(yōu)選大于大約1.5g/L。24.根據(jù)權(quán)利要求14-23任一項(xiàng)的裝置，特征在于所述第二清洗溶液(7)另外含有一定量的選自如下的離子:氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。25.根據(jù)權(quán)利要求14-24任一項(xiàng)的裝置，特征在于第三清洗溶液(10)的汞(II)離子含量小于大約0.3g/L，優(yōu)選小于大約0.2g/L，更優(yōu)選小于大約0.lg/L。26.根據(jù)權(quán)利要求14-25任一項(xiàng)的裝置，特征在于第三清洗溶液(10)另外含有一定量的選自如下的離子:氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。27.用于進(jìn)行權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)的方法的裝置，其中所述裝置包括: 第一清洗塔(2)，用于接收氣流(I)，其中配置所述第一清洗塔(2)用于使用第一清洗溶液(3)處理所述氣流(I)以形成所述氣流(I)的經(jīng)一次加工的氣流(5)，所述第一清洗溶液(3)在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)通過(guò)第一清洗塔(2)并且包含汞(II)離子， 第二清洗塔(6)，用于接收來(lái)自于第一清洗塔(2)的經(jīng)一次加工的氣流(5)，其中配置所述第二清洗塔(6)用于使用第二清洗溶液(7)處理經(jīng)一次加工的氣流(5)，以形成經(jīng)一次加工的氣流(5)的經(jīng)兩次加工的氣流(23)，所述第二清洗溶液(7)在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)通過(guò)第二清洗塔(6)并且其包含的汞(II)離子濃度高于第一清洗溶液(3)，和 第三清洗塔(9)，用于接收來(lái)自于第二清洗塔(6)的經(jīng)兩次加工的氣流(23)，其中配置所述第三清洗塔(9)用于使用第三清洗溶液(10)處理經(jīng)兩次加工的氣流(23)，以形成經(jīng)兩次加工的氣流(23)的經(jīng)清潔的氣流(12)，所述第三清洗溶液(1)在第三封閉系統(tǒng)(11)中循環(huán)通過(guò)第三清洗塔(9)并且其包含的汞(II)離子濃度低于第一清洗溶液(3)，和其中配置所述第三清洗塔(9)用于從第三清洗塔(9)排出經(jīng)清潔的氣流(12)。28.根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，特征在于第一供給裝置(17)，其用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液(13)從槽裝置(14)供入在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)中。29.根據(jù)權(quán)利要求27或28的裝置，特征在于第一除去裝置(18)，其用于從在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)中除去甘汞(15)。30.根據(jù)權(quán)利要求27-29任一項(xiàng)的裝置，特征在于第二供給裝置(19)，其用于將在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)的第二清洗溶液(7)的一部分(16)供入在第一封閉系統(tǒng)(4)中循環(huán)的第一清洗溶液(3)。31.根據(jù)權(quán)利要求27-30任一項(xiàng)的裝置，特征在于第三供給裝置(20)，其用于將含有汞(II)離子的另外的清洗溶液(13)從槽裝置(14)供入在第二封閉系統(tǒng)(8)中循環(huán)的第二清洗溶液(7)。32.根據(jù)權(quán)利要求27-31任一項(xiàng)的裝置，特征在于過(guò)濾器(33)，其用于吸收經(jīng)清潔的氣體(12)中任何剩余的氣態(tài)單質(zhì)萊。33.根據(jù)權(quán)利要求27-32任一項(xiàng)的裝置，特征在于具有主動(dòng)過(guò)濾器(34)的第三封閉系統(tǒng)(11)，所述主動(dòng)過(guò)濾器(34)用于從在第三封閉系統(tǒng)(11)中循環(huán)的第三清洗溶液(10)中除去汞。34.根據(jù)權(quán)利要求27-33任一項(xiàng)的裝置，特征在于第一清洗溶液(3)中的汞(II)離子含量是大約0.lg/L-大約2g/L，優(yōu)選大約0.2g/L-大約1.5g/L，更優(yōu)選大約0.3g/L_大約lg/L。35.根據(jù)權(quán)利要求27-34任一項(xiàng)的裝置，特征在于所述第一清洗溶液(3)另外含有一定量的選自如下的離子:氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。36.根據(jù)權(quán)利要求27-35任一項(xiàng)的裝置，特征在于第二清洗溶液(7)中汞(II)離子含量大于大約3.0g/L，優(yōu)選大于大約2g/L，更優(yōu)選大于大約1.5g/L。37.根據(jù)權(quán)利要求27-36任一項(xiàng)的裝置，特征在于第二清洗溶液(7)另外含有一定量的選自如下的離子:氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。38.根據(jù)權(quán)利要求27-37任一項(xiàng)的裝置，特征在于第三清洗溶液(10)的汞(II)離子含量小于大約0.3g/L，優(yōu)選小于大約0.2g/L，更優(yōu)選小于大約0.lg/L。39.根據(jù)權(quán)利要求27-38任一項(xiàng)的裝置，特征在于第三清洗溶液(10)另外含有一定量的選自如下的離子:氯、溴、碘、氰根和硫氰根離子，所述離子的量至少是汞(II)離子量的兩倍。
【文檔編號(hào)】B01D53/64GK105934269SQ201580005673
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日
【發(fā)明人】T·阿爾古林
【申請(qǐng)人】奧圖泰(芬蘭)公司