一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種固廢物中金屬的回收和冶煉，尤其涉及一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電石法生產聚氯乙烯工藝中采用氯化汞觸媒作為觸媒，用到一定時期后從轉化器中卸出，稱為廢觸媒，由于里面還含有3%-5%的氯化汞，屬于危險廢物，不能隨意丟棄，而汞屬于日益貧乏的資源，目前廢汞觸媒的處理方式有3種，一種是采取火法冶煉回收其中的汞，汞單質經過處理重新利用；第二種是采用控氧干餾的方法，在隔絕空氣的狀況下加熱直接回收廢觸媒內的氯化汞；第三種是采用化學方法使廢觸媒成為“再生觸媒”。目前報道工業(yè)應用的是前2種方法，主流方法是采用火法回收汞，控氧干餾的方法工業(yè)應用效果未見報道。
[0003]2011年全國PVC年會論文集中薛之化《探氯化汞觸媒失活原因，擇乙炔氯化氫脫水工藝》指出觸媒失活的原因:有毒物質對氯化汞的破壞作用；原料氣中微粒的影響，堵塞孔道或沉積在觸媒表面；過量乙炔的還原作用，乙炔氧化成碳沉積，氯化汞還原成氯化亞汞；反應溫度過高使氯化汞升華，同時也促進乙炔分解炭化；氫氣還原作用，氫氣在轉化溫度和觸媒作用下將氯化汞還原成汞；原料氣含水的影響，氯化汞溶解在酸中；2008年2月PVC雜志《氯化汞觸媒在使用過程中的回收和利用》，指出觸媒失活的原因:升華，中毒、積碳。說明廢觸媒中不僅是氯化汞，還可能有氯化亞汞、汞、硫化汞等物質，為了使得到的產品后續(xù)便于處理和利用，工業(yè)上廢汞觸媒處理裝置大部分為火法，將各種汞化合物變成氧化汞，蒸餾得到較純的汞單質。
[0004]在火法回收廢汞觸媒中汞的關鍵點是廢汞觸媒的預處理和蒸餾方式，廢汞觸媒預處理基本上都是采用生石灰與廢汞觸媒混合煮沸，自然陰干；蒸餾方式有燃煤(氣)列管蒸餾爐、豎式自燃節(jié)能爐。1996年第I期《貴州環(huán)?？萍肌沸煊罒?丹寨金礦曾采用液堿常溫浸泡廢觸媒，效果不好；貴州汞礦采用生石灰與廢觸媒在煮沸150分鐘的條件下進行預處理，煉汞直收率>98%。吉林電石廠研究所曾做實驗:采用15%液堿常溫處理廢觸媒，常溫下陰干；北京工業(yè)大學環(huán)境保護研究室與北京化二廠對于含汞廢觸媒進行試驗:提到三種與處理方式:1、堿浸加熱I小時和靜置23小時，然后80度下烘干；2、堿常溫浸漬24小時(剛浸漬時稍加攪拌)23小時，室溫下陰干；3、常溫浸漬，然后80度下烘干，給出的試驗結論是第二種方法汞回收量高，但殘液中汞含量也高，堿液濃度采用15%。天津化工廠:曾采用10%—15%的氨水預處理廢觸媒，回收率98-99%，殘汞0.01%,管道出現(xiàn)氯化銨晶體物質堵塞管道；在2008年10月PVC雜志《我國氯化汞觸媒生產與回收技術發(fā)展》一文中張亞雄等提出廢汞觸媒預處理的方式有10-15%堿或15%純堿或石灰乳進行浸泡或共熱煮沸，但他們采用的是石灰乳預處理方式，自然陰干，蒸餾采用直燃節(jié)能爐法。目前火法處理廢汞觸媒都是采用石灰乳進行預處理，自然晾干，堆放時間至少10天，有的長達30天，由于石灰乳與氯化汞反應生成氯化鈣，而且石灰乳過量，采用自然晾干方式干燥，水分不能控制很低，在蒸餾過程中水分高，對設備腐蝕性增大，氫氧化鈣容易結塊導致物料下不來，需要人工清理，生產效率下降。
[0005]隨著環(huán)保的日益嚴格，環(huán)保節(jié)能的方法和設備將備受應用，有極少的廠家嘗試采用電阻爐作為蒸餾爐，但由于物質的特性等原因，所使用的電蒸餾爐為小容量結構簡單的電阻爐或臥式電熱式蒸餾爐，生產強度和效率低，自動化程度低。目前工業(yè)上火法所使用的蒸餾爐典型的就是燃煤(氣)蒸餾爐和豎式自燃節(jié)能爐。燃煤(氣)蒸餾爐法是國內廢觸媒汞回收應用最多的方法，工藝簡單比較成熟，采用煤或爐氣作為燃料進行加熱。缺點:攪拌罐為半敞開式，加熱采用燃煤加熱或往物料內通蒸汽，燃煤產生污染，自燃晾干的工序，存在污染，需要較大的場地，而且自然晾干的方式不能將水分降得較低，在蒸餾爐內，殘余的生石灰容易結塊致使物料下不來，需要人工進行清理，蒸餾爐用煤作燃料需要人工加煤，能耗高，溫度控制不穩(wěn)定，蒸餾效果不一，常出現(xiàn)廢渣殘余汞超標的現(xiàn)象。豎式自燃節(jié)能爐法生產工藝:廢汞觸媒先經化學預處理，堆放結團成塊，自燃干燥后，置于“豎式自燃節(jié)能爐”內焙燒，含汞蒸氣經降塵、冷凝后，進入集汞槽得到粗汞產品。含汞廢氣經“三級”凈化處理后達標排放，工業(yè)廢水經六級凈化處理后循環(huán)使用，不排放。報道稱此過程中無需添加另外任何燃料能源，所以大大節(jié)約了能耗。缺點:系統(tǒng)裝置同樣采用堆放結團成塊，自燃干燥后，人工加料，廢觸媒的活性炭是存在一定的可燃性，但它的燃點很高，達到1200°C左右，不添加任何其它燃料使其燃燒值得商榷，燃燒需要氧氣或空氣，這樣就會給后續(xù)冷卻設備帶來大的負荷，冷卻設備就要大，另外活性炭燃燒會產生一氧化碳或二氧化碳，廢觸媒內還有有機物，燃燒產生的氣體可能存在多種有害氣體，尾氣凈化系統(tǒng)復雜。
[0006]我們利用燒堿與廢汞觸媒在常溫下浸漬24小時，自然晾曬24小時，然后進行蒸餾，結果出來的產品大部分是氯化汞，說明在常溫下浸漬反應不完全；我們又采用燒堿與廢汞觸媒在攪拌和加熱的狀況下，汞的脫除率和回收率與采用石灰乳與廢汞觸媒預處理的效果相當。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型提供了一種高效和環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，實現(xiàn)解決廢汞觸媒資源重新利用和廢汞觸媒處理過程的環(huán)保問題；從各種汞化合物中得到較純的汞單質，降低設備腐蝕性，防止結塊提高生產效率。
[0008]本實用新型所采用的技術方案為:一種高效環(huán)保回收廢汞觸媒中汞的系統(tǒng)，包括預處理單元、干燥單元、除塵處理單元、蒸饋單元、冷卻單元、收集單元、尾氣處理單元；預處理單元、干燥單元、蒸饋單元、冷卻單元、尾氣處理單元依次聯(lián)接，除塵處理單元聯(lián)接于預處理單元及干燥單元，收集單元聯(lián)接于蒸餾單元及冷卻單元。
[0009]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其預處理單元由浸漬釜、密閉輸送機、堿罐組成；密閉輸送機聯(lián)接浸漬釜進口、除塵處理單元中的吸收塔，用于廢汞觸媒和固態(tài)堿的運輸；浸漬釜聯(lián)接堿罐、除塵處理單元、干燥單元，用于堿液浸漬廢汞觸媒；浸漬釜設置攪拌裝置，浸漬釜夾套內通蒸汽或導熱油進行加熱；增加堿液的利用效率。
[0010]如上所述的一種高效環(huán)保回收廢汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其干燥單元由過渡罐和干燥機順序聯(lián)接，干燥機聯(lián)接除塵裝置；采用兩級干燥，一級是利用渣炭的廢熱在過渡罐里進行預干燥，過渡罐為立式雙層結構的密閉設備；二級干燥采用連續(xù)干燥形式的干燥機，干燥溫度優(yōu)選的控制在100-110°C，干燥機采用臥式干燥機，提高干燥效率，防止結塊，降低設備腐蝕。
[0011]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其除塵處理單元由除塵裝置和吸收塔組成，除塵裝置進口聯(lián)接密閉輸送機和干燥機，出口聯(lián)接吸收塔，除塵裝置為布袋除塵器或噴霧塔；吸收塔為噴霧吸收塔，進口聯(lián)接浸漬釜和除塵裝置，用于處理粉塵和吸收浸漬釜浸漬過程中產生的氣體，節(jié)約能源，保護環(huán)境，提高效率。
[0012]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其蒸餾單元由電蒸餾爐組成，電蒸餾爐進口聯(lián)接廢汞觸媒倉，出口聯(lián)接收集單元和冷卻單元，用于廢汞觸媒中汞蒸氣、水蒸氣和碳渣的分離；電蒸餾爐為立式電蒸餾爐，雙層結構，裝物料的爐罐在電蒸餾爐內部，爐罐內間隔有多個小倉結構，小倉的寬度最好為20mm-40mm，小倉之間設有內加熱元件，爐罐外布置有外加熱元件，加熱元件為電阻絲或硅碳棒；提高分解效率。
[0013]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其冷卻單元由翅片冷卻排管、立式冷卻器依次聯(lián)接，冷卻單元進口聯(lián)接于蒸餾單元，出口聯(lián)接于尾氣處理單元，用于對分解后碳渣、汞蒸氣、水蒸氣的冷卻；翅片冷卻排管管道的基管采用碳鋼，基管直徑最好為25mm-35mm，立式冷卻器，米用循環(huán)水冷卻。
[0014]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其收集單元由渣倉、汞收集罐組成，渣倉通過高溫輸送機與蒸餾單元聯(lián)接，高溫輸送機為高溫鏈斗或刮板輸送機，采用密閉結構，防止粉塵，保護環(huán)境；汞收集罐進口聯(lián)接冷卻單元，用于收集汞蒸氣、水蒸氣冷凝后的汞和水；渣炭倉為立式雙層結構設備，內部構件上布置一定數(shù)量的孔道，孔道的直徑為2-2.5mm，在下料口處設有噴霧裝置。
[0015]如上所述的一種高效環(huán)保回收廢汞觸媒中汞的系統(tǒng)，其尾氣處理單元進口聯(lián)接冷卻單元，由尾氣風機、活性炭吸附床、洗滌塔順序聯(lián)接；尾氣風機用于提供蒸餾單元壓力和冷卻系統(tǒng)動力，使電蒸餾爐中壓力保持在-1KPa?_3KPa，電蒸餾爐出來的尾氣提供動力；活性炭吸附床3-5臺立式上下串并聯(lián)布置，采用徑向床結構，可采用三層結構，床外設冷卻層，冷卻溫度0-50°C ;洗滌塔為噴霧吸收塔吸收處理，噴霧吸收塔吸收液可采用氫氧化鈉或硫化鈉等溶液。
[0016]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，系統(tǒng)中密閉輸送機、高溫輸送機均為密閉結構形式，防止氣體、粉塵溢出系統(tǒng)，保護環(huán)境。
[0017]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，二級干燥所用的干燥機配套換熱器和風機，換熱器采用立式換熱器或散熱器或者電加熱器。
[0018]如上所述的一種高效環(huán)?；厥諒U汞觸媒中汞的系統(tǒng)，電蒸餾爐的溫度由內外測溫元件進行監(jiān)測，通過PLC程序將測溫元件與加熱系統(tǒng)連鎖起來，控制加熱元件的功率。
[0019]如上所述的一種高效環(huán)保回收廢汞觸媒中汞的系統(tǒng)的使用過程按如下步驟進行:
[0020]將計量好的廢汞觸媒和固態(tài)堿通過密閉輸送機送入到浸漬釜內，加入定量的的水，使氫氧化鈉溶液質量濃度在13%-20%，浸漬釜通過導熱油或蒸汽進行加熱，加熱過程中定時開啟攪拌，溫度控制在80°C _95°C，維持時間在100-150分鐘，上料過程產生的灰塵由配套的除塵裝置處理，加熱過程中產生的氣體進入