发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种去除燃煤烟气中金属汞的方法及装置，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种去除燃煤烟气中金属汞的装置，其中，所述装置包括一个设置于所述燃煤烟气的排放路径中的镂空容器，所述镂空容器垂直于所述燃煤烟气的排放方向的底面和顶面，具有多个镂空的孔洞，所述镂空容器的侧壁为实心面板，所述镂空容器中部通过实心隔板分隔成相互连通的进气通道和排气通道，所述进气通道连接有气体输送管道，所述气体输送管道上旁路连接有装有载溴活性炭的载溴活性炭容器，所述载溴活性炭通过所述进气通道的负压吸入所述气体输送管道并进入所述镂空容器的进气通道，并经由所述排气通道排出所述镂空容器。
优选地，至少所述镂空容器的底面和顶面上覆盖有一层纱布。
优选地，所述底面上的所述孔洞的总面积大于所述顶面上的所述孔洞的总面积。
优选地，由所述排气通道排出所述镂空容器的所述载溴活性炭循环输入所述载溴活性炭容器。
优选地，所述载溴活性炭容器设置于所述气体输送管道的上方，所述载溴活性炭容器的下部开口与所述气体输送管道旁路连接。
优选地，所述气体输送管道中输送的气体为空气和溴蒸汽的混合气体。
优选地，所述溴蒸汽占所述混合气体的体积百分比为0.01～0.05％。
优选地，紧贴所述镂空容器的侧壁设置有冷却管道。
本发明还提出了一种利用前述装置去除燃煤烟气中金属汞的方法，其中，所述方法包括如下步骤：将所述镂空容器设置在所述燃煤烟气的排放路径中；利用所述气体输送管道输送所述混合气体时所产生的负压将所述载溴活性炭吸入所述气体输送管道并进入所述镂空容器的进气通道；通过所述排气通道将进入所述镂空容器的所述载溴活性炭排出所述镂空容器，并循环输入所述载溴活性炭容器。
综上所述，本发明通过提供镂空容器，使燃煤烟气中的金属汞在燃煤烟气穿过镂空容器的时候，与镂空容器中流动的载溴活性炭接触，从而可以将金属汞吸附在载溴活性炭上并带出镂空容器。本发明的上述装置中，载溴活性炭以流动的方式分散在整个镂空容器中，载溴活性炭与燃煤烟气可以获得最大的接触面积，大大提高了载溴活性炭的吸附效率，可以将金属汞以极高的脱除率从燃煤烟气中去除。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
正如背景技术部分所述，现有技术中利用载溴活性炭去除燃煤烟气中的金属汞的实验原理已经比较明了，但是如何将实验成果应用于实际的工业化生产尚无可供借鉴的成熟经验。基于此，本发明提供了一种去除燃煤烟气中金属汞的方法和装置，其目的就是为了将仅适用于实验条件下的研究成果转换成一种可应用于实际生产的工业化解决方案。
如图所示，图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种去除燃煤烟气中金属汞的装置的结构示意图；图2显示的是图1所示去除燃煤烟气中金属汞的装置的俯视图。
如图1-2所示，本发明的去除燃煤烟气中金属汞的装置整体上用附图标记1表示，所述装置1包括一个设置于燃煤烟气的排放路径中的镂空容器10。燃煤烟气可以在管道或烟囱中沿图示箭头F方向从下往上排放，如图1所示。
镂空容器10垂直于燃煤烟气的排放方向的底面11和顶面12具有多个镂空的孔洞100(如图2所示)，镂空容器10的侧壁13为实心面板，也就是镂空容器10在图1所示视图中的上下两个面(底面11和顶面12)是镂空的，允许燃煤烟气通过，而镂空容器10的侧壁13是实心面板不透风的，如图1-2所示。
镂空容器10中部通过实心隔板14分隔成相互连通的进气通道15和排气通道16，进气通道15连接有气体输送管道151，气体输送管道151上旁路连接有装有载溴活性炭152的载溴活性炭容器153，所述载溴活性炭152通过进气通道15的负压吸入所述气体输送管道151并进入镂空容器10的进气通道15，并经由排气通道16排出镂空容器10。
图1由于是正面视图，图中仅示出了图2的下半部分，亦即从图1中仅仅可以看到进气通道15以及相关联的气体输送管道151以及载溴活性炭容器153等。至于本发明所用到的载溴活性炭152可以参照背景技术部分所述，采用市售产品或利用现有技术加以制备，本发明不涉及这部分内容，在此不再一一赘述。
本发明的上述具体实施例中，提供了一个可供燃煤烟气通过的镂空容器10，通过将镂空容器10分隔成进气通道15和排气通道16，从而可以将载溴活性炭152从进气通道15输入镂空容器10，然后从排气通道16排出镂空容器10。燃煤烟气中的金属单质汞在燃煤烟气穿过镂空容器10的时候，与镂空容器10中流动的载溴活性炭152接触，从而可以将金属单质汞吸附在载溴活性炭152上并带出镂空容器10以进行进一步的处理。
至此，本发明的上述装置1可以将金属汞以极高的脱除率从燃煤烟气中去除，并且相较于背景技术中的实验设备，本发明的装置1中，载溴活性炭152并非固定于容器中被动与燃煤烟气接触，而是以流动的方式分散在整个镂空容器10中，载溴活性炭152与燃煤烟气可以获得最大的接触面积，大大提高了载溴活性炭152的吸附效率。
另外，为了维持载溴活性炭152在镂空容器10的进气通道15和排气通道16之间高效、顺利地流动，本发明在镂空容器10的底面11和顶面12设置了供燃煤烟气通过的孔洞100，镂空容器10的侧壁13设置成了实心状态，使得气体输送管道151中的气体可以沿着镂空容器10的侧壁13形成一个流动的气体输送通道，从而可以顺利的将载溴活性炭152从进气通道15输入，从排气通道16排出。
如果侧壁13上也设置孔洞，则气体输送管道151中的气体大部分会从进气通道15进入镂空容器10之后就从侧壁13上的孔洞跑出去了，难以回到排气通道16，因而无法形成有效的气体输送通道，通过负压吸入的载溴活性炭152只会聚集到进气通道15的尾端，很少能够从排气通道16排出，去除金属汞的效率会大大降低。
为了方便燃煤烟气进入镂空容器10，同时为了防止载溴活性炭152从镂空容器10的底面11和顶面12上的孔洞100流出镂空容器10，在本发明的一个优选实施例中，至少在镂空容器10的底面11和顶面12上覆盖有一层纱布(图中未示出)。纱布相对细小的网眼可以避免载溴活性炭152漏出来，同时也可以允许燃煤烟气通过。采用覆盖纱布的方案的优点是可以在堵塞、破损的情况下方便对纱布进行更换。如果镂空容器10的底面11和顶面12本身就是用纱布制成也是可行的一种方案，只是由于纱布强度不高，需要设置支撑框架以承载载溴活性炭152，同时发生堵塞、破损的情况下需要进行整体更换，相对该优选实施例而言效率相对较差而且成本较高。
由于燃煤烟气的流动方向是从下往上的，为便于燃煤燃气更多的进入镂空容器10且停留相对较长的时间，以便燃煤烟气与载溴活性炭反应接触的时间更长一些，去除效果更好一些，在另一个优选实施例中，在底面11上的孔洞100的总面积大于顶面12上的孔洞100的总面积。事实上，这种设计方案是将迎着燃煤烟气一侧的孔洞的总面积设置得更大一些，背着燃煤烟气一侧的孔洞的总面积设置得相对小一些。
由于载溴活性炭处于流动状态，其与燃煤烟气接触的时间相对较短，因此排出镂空容器10的载溴活性炭距离其吸附极限仍然很远，为提高载溴活性炭的利用效率，在又一个优选实施例中，由排气通道16排出镂空容器10的载溴活性炭152可以设置循环输入载溴活性炭容器153，如图1-2中箭头B所示，这种循环可以设定恰当的时间后将载溴活性炭一次性进行更换，从而可以提高载溴活性炭的利用效率，节约成本。
进一步的，为了便于载溴活性炭吸附进入气体输送管道151，如图1所示，可以将载溴活性炭容器153设置于气体输送管道151的上方，载溴活性炭容器153的下部开口与气体输送管道151旁路连接，而载溴活性炭容器153的上部也便于接收循环利用的载溴活性炭。
优选地，气体输送管道151中输送的气体为空气和溴蒸汽的混合气体。亦即，背景技术中利用氮气作为载气对于工业生产是不可能的，本发明可以采用鼓风机吹入空气作为载气，同时为了提高载溴活性炭的吸附能力，在本实施例中在空气中混合有一定量的溴蒸汽。当然，从成本和气体毒性方面考虑，混入空气的溴蒸汽的量相对是很少的，更优选地，所述溴蒸汽占混合气体的体积百分比为0.01～0.05％。
另外，正如背景技术部分所述的，实验表明，温度升高，载溴活性炭对单质汞的吸附能力会下降，因此，在还有一个具体实施例中，可以设置紧贴镂空容器10的侧壁13设置冷却管道(图中未示出)，可以根据燃煤烟气的温度情况控制镂空容器10中的温度，从而达到最佳的吸附效果。
根据上述多个具体实施例的描述，可以归纳一种利用本发明的上述装置1来去除燃煤煤烟气中金属汞的方法，所述方法可以融合前述优选实施例，以如下步骤加以实施：首先，将所述镂空容器10设置在燃煤烟气的排放路径中，如图1所示；然后，利用气体输送管道151输送混合气体时所产生的负压将载溴活性炭152吸入气体输送管道151并进入镂空容器10的进气通道15；最后，通过排气通道16将进入镂空容器10的载溴活性炭152排出镂空容器10，并循环输入载溴活性炭容器153。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。