含汞廢氣處理項目設(shè)計方案
來源： 閱讀：3887 更新時間：2009-07-23 11:28方案提供：臨安之江環(huán)？萍加邢薰
目錄
一、工程概況……………………………………………………
二、設(shè)計依據(jù)……………………………………………………
三、設(shè)計內(nèi)容和范圍……………………………………………
四、設(shè)計原則和要求……………………………………………
五、工藝選擇……………………………………………………
六、工藝說明和技術(shù)參數(shù)………………………………………
七、工程內(nèi)容及造價……………………………………………
八、工藝流程圖（附后）
含汞廢氣處理項目設(shè)計方案
一、工程概況
杭州臨安景亮照明電器有限公司是一家節(jié)能燈專業(yè)生產(chǎn)廠家。在生產(chǎn)線中的注汞、排氣等工序及廢燈管暫存區(qū)會產(chǎn)生一定量的以汞蒸汽形態(tài)存在的含汞廢氣。汞屬劇毒物質(zhì)，汞蒸汽通過呼吸道進入人體，生產(chǎn)場所往往以粉塵進人氣管和肺部，將對人體造成嚴重危害。
該公司是一家頗具規(guī)模的節(jié)能燈生產(chǎn)企業(yè)，近幾年憑著科學的管理模式企業(yè)規(guī)模激劇壯大。公司決策者本著對社會負責的態(tài)度，一向重視勞動保護和環(huán)境保護工作，一直致力于工人勞動環(huán)境和周圍環(huán)境的改善。針對生產(chǎn)中各污染源的有害氣體進行了有效的收集。為配合臨安市政府“關(guān)于節(jié)能燈行業(yè)環(huán)境管理的通知”的落實。受業(yè)主委托，我公司擬定了一套針對該項目含汞廢氣處理的設(shè)計方案，以供業(yè)主和有關(guān)部門審定后實施。
二、設(shè)計依據(jù)
1、業(yè)主提供的各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣量
2、含汞廢氣處理實用技術(shù)
3、有關(guān)技術(shù)標準與法規(guī)
·《中華人民共和國環(huán)境保護法》
·《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)
·《三廢處理工程技術(shù)手冊》(廢氣卷)
·《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)
三、設(shè)計范圍及內(nèi)容
1、設(shè)計范圍
本設(shè)計只針對收集后的含汞廢氣處理系統(tǒng)的設(shè)計，廢氣的收集由業(yè)主自行解決。
2、設(shè)計內(nèi)容
·設(shè)備選型設(shè)計
·處理工藝選擇及設(shè)計
·配套電氣設(shè)計
四、設(shè)計原則及要求
·廢氣處理設(shè)備設(shè)計及選型遵循“先進實用，經(jīng)濟合理”的原則;
·處理系統(tǒng)的布置，運行不影響生產(chǎn)設(shè)備的運行及崗位工人的操作;
·處理工藝經(jīng)濟實用，投資省，占地少；
·凈化效率高，無二次污染；.
·系統(tǒng)運行穩(wěn)定，工藝成熟可靠，操作維護方便。
2、設(shè)計要求
處理后廢氣達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)之二級標準。即：
汞及其化合物最高排放濃度小于0.015mg/m3，
最高排放速率小于1.8×10-3kg/h（排氣筒高度大于15m）。
五、處理工藝的選擇
目前，國內(nèi)凈化汞蒸汽常用吸收法、吸附法和聯(lián)合凈化法等。
1、溶液吸收法
吸收法多采用具有較高氧化還原電位的物質(zhì)，如高錳酸鉀(KMnO4)、次氯酸鈉溶液等，它們有與汞蒸汽作用時反應(yīng)速度快，凈化效率高，溶液濃度低、不易揮發(fā)、沉淀物少等特點，常用吸收法有高錳酸鉀和次氯酸鈉溶液吸收法等．
2、固體吸附法
利用某種化學物質(zhì)處理過的活性炭作為汞吸收劑的方法可用于含汞廢氣的凈化。國內(nèi)在處理低濃度汞廢氣和高濃度含汞廢氣的二級凈化多用cl處理的活性炭，但在汞冶煉成其他高濃度或大氣量合汞廢氣治理中考慮到經(jīng)濟成本的因素，也采用多硫化鈉處理的焦炭作吸附劑。
近幾年來國內(nèi)出現(xiàn)了載銀活性炭和載硫活性炭凈化裝置，已經(jīng)推廣應(yīng)用。從技術(shù)角度考慮，以載銀活性炭作為吸收劑是一種比較理想的方式。汞與某些金屬接觸能生成穩(wěn)定的汞齊合金，汞與銀形成銀汞齊的能力很強，當空氣中的汞蒸汽與載銀吸附劑接觸時，汞與銀立即生成銀汞齊，于是汞被吸附。銀汞齊是一種金屬臺金，在常溫下很穩(wěn)定，而且無毒害。但是由于活性炭載銀時絕大多數(shù)銀只被覆于活性炭表面，當氣體流通過載銀活性炭床時汞只被有銀的地方所吸附。因此，在以載銀活性炭作為吸收劑時氣流透過流速應(yīng)該控制在非常小的范圍內(nèi)（一般為0.2m/s），可見，此方法的活性炭填裝量相當大。另外，由于近幾年金銀價格猛漲，使得載銀活性炭的制造成本隨之增加。從處理成本的角度考慮，讓一般的企業(yè)難以接受。
以載硫活性炭作為吸收劑從經(jīng)濟和技術(shù)角度綜合考慮是一種較為理想的方式。由于活性炭載硫時絕大多數(shù)硫被覆于活性炭孔隙中，當氣體流通過載硫活性炭床時，汞蒸氣更容易、更有效地與硫接觸，從而迅速與硫反應(yīng)生成硫化汞，沉積于活性炭孔隙中，達到除汞目的。這種載硫活性炭適用于常規(guī)方法除汞困難的場合，以除去氣體流中的汞蒸氣，除汞效率均在99％以上。
從硫和汞生成硫化汞的化學反應(yīng)計量算，則1g硫應(yīng)與6．25g汞反應(yīng)，每1g載硫量10％的載硫活性炭中的硫可反應(yīng)0．625g汞。這就是說，理論上載硫量10％的載硫活性炭極限除汞能力為床中載硫活性炭填裝量的62．5％。在實際應(yīng)用中，由于基礎(chǔ)活性炭結(jié)構(gòu)性能、顆粒大小、載硫量和氣體流流速、溫度、壓力、含汞濃度以及床型結(jié)構(gòu)，載硫活性炭填裝量、床高、床面積比等因素都影響除汞能力，實際的除汞能力應(yīng)比極限的除汞能力小許多，所以初步設(shè)計時，推薦除汞能力通常按照活性炭床中載硫活性炭填裝量的15％一20％計算。
由此可見，針對節(jié)能燈廠的低濃度汞蒸汽的處理，用載硫活性炭和載銀活性炭相比較，可以大大減少活性炭的填裝量，使得處理裝置的制造成本得以降低。在運行中，載硫活性炭對汞的吸附量也明顯大于載銀活性炭，使得活性炭的使用周期得以延長，減少了活性炭的再生或更換次數(shù)。
3、幾種處理方式的優(yōu)點和缺點
（1）、溶液吸收法，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、處理成本較低。但是，由于溶液中有效物質(zhì)的年度直接影響對汞的吸收能力，在使用過程中需要嚴格，濃度過高會產(chǎn)生二次污染，濃度過低時脫汞效率降低，操作管理難度較大。另外，形成的汞化合物和溶液混合，清理和運輸難度較大；
（2）、載銀活性炭吸附法，設(shè)備構(gòu)造簡單，但處理成本較高。由于載銀活性炭所載的銀基本上都分布在作為載體的活性炭的表面，在和汞接觸的時候，只在有銀的部分形成銀汞齊，而沒有銀的部位汞不會被吸附汞。當銀汞合金達到一定量的時候就會自動剝落或者對活性炭形成包裹，此時，對汞的去除能力大大降低直至完全失去作用。因此，為了保證處理效果的連續(xù)性和延長再生或更換周期，吸附劑的填裝量通常比較大，設(shè)備體積大，投資隨之增加。另外，硝酸銀的價格非常昂貴，使得載銀活性炭的價格居高不下，并且隨著金銀價格增高而不斷的漲價。因此，以載銀活性炭作為吸附劑的工藝在大氣量使用場合一直難以推廣。
（3）載硫活性炭，由于活性炭載硫時絕大多數(shù)硫被覆于活性炭微孔間隙當中，當氣體流通過載硫活性炭床時，汞蒸氣更容易、更有效地與硫接觸，從而迅速與硫反應(yīng)生成硫化汞，沉積于活性炭的微孔間隙當中，達到除汞目的。由于其有效比表面積大大優(yōu)于載銀活性炭，使得吸附劑的填裝量大大減少。因此，從設(shè)備造價和吸附劑的成本上硫基活性炭都比銀基活性炭更具優(yōu)勢。
工藝流程示意圖
吸附裝置
引風機
排氣筒
集氣、除油器
汞蒸汽源
六、工藝說明及裝置原理和技術(shù)參數(shù)
1、工藝說明
各廢氣源通過管道和凈化系統(tǒng)相連。在引風機在作用下各廢氣源的廢氣進入集氣、除油器，以去除廢氣中的油類，以防止油污物質(zhì)對活性炭形成包裹而減少其吸附能力。經(jīng)除油處理后的廢氣在風機的作用下含汞廢氣經(jīng)管道進入吸附裝置，通過吸附裝置脫汞凈化后的潔凈氣體經(jīng)排氣筒高空排放（高度大于15m）；
2、裝置原理和技術(shù)參數(shù)
（1）、集氣、除油器
集氣、除油器為集氣和除油一體化裝置，來自各廢氣源的廢氣在此得以集中并進行除油處理。各進氣管路分別安裝有風量調(diào)節(jié)閥，以控制各管路的風量平衡。
采用以100%聚丙烯為原料制成的超細纖維（PP-2吸油氈）作為吸附體，以去除廢氣中的油污和粉塵。吸油氈根據(jù)使用情況定期清理或更換。
（2）、引風機、消聲器
風機采用T4-72№4.0A高壓引風機，其主要參數(shù)為：
Q=6405—10233m3/h，P=2014—1633Pa，N=5.5kw
（3）、吸附裝置
吸附裝置采用WJ-C6型廢氣凈化裝置，采用12%載硫活性炭作為吸附劑；
裝置處理風量為6500-9000m3/h。
裝置過濾面積為2.2m2，控制斷面流速1.0m/s，氣流透過時間1.1s，則碳層總厚度為600mm（分3層，每層厚度200mm）；
活性炭再生周期：依據(jù)廢氣風量為8000m3/h時計算，起始濃度按照0.10mg/m3，去除汞蒸汽效率按照90%計算，則裝置初次填裝的載硫活性炭再生周期為22000小時以上。
（4）、排氣筒
排氣筒高度大于15m。根據(jù)周圍建筑物高度設(shè)置必要的避雷措施。
注：本裝置自身沒有再生功能，硫化汞屬于國家控制的污染危險物。當活性炭達到使用周期后，必須由專業(yè)的活性炭生產(chǎn)廠家進行回收再生。
七、工程內(nèi)容及單機配置價格
項目造價概算
1、設(shè)備部分（單位：萬元）（略）
2、其他
（1）、土建工程（設(shè)備基礎(chǔ)）和設(shè)備場地防雨棚由業(yè)主自理；
（2）、裝置所需的電源，以及各廢氣源到處理裝置間的廢氣管道均由業(yè)主負責連接。
（3）、由于排氣筒的高度必須在15m以上，如果系統(tǒng)就近無高于12m以上的建筑物作為排氣筒的安裝依附，則需要搭建井字鋼架和防風拉索，并且要根據(jù)周圍建筑物高度確定是否需要設(shè)置必要的避雷措施。該項費用不在上述價格之中。
