重金属烟气处理工艺

重金属烟气处理是环境保护领域中的重要环节，尤其在有色冶炼、电力、化工及机械加工等行业，重金属废气如汞、铅、砷、铬、镉及其化合物的排放已成为环境污染的主要来源之一。这些废气不仅危害人类健康，还对生态环境构成严重威胁。因此，高效的重金属烟气处理工艺显得尤为重要。

重金属烟气处理的基本方法主要包括过滤法、吸收法、吸附法、冷凝法和燃烧法。这些方法各具特点，适用于不同种类和浓度的重金属废气处理。

过滤法主要用于去除废气中的固体颗粒物。通过设置精密的过滤网或除尘器，将废气中的颗粒物有效拦截，从而净化烟气。此方法操作简单，但主要针对颗粒物，对气态重金属的去除效果有限。

吸收法利用特定的液体吸收剂，如水或化学试剂，来吸收废气中的有害物质。例如，在处理含汞废气时，可采用高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、硫酸-软锰矿溶液等作为吸收剂，根据废气来源和成分的不同选择合适的吸收液。吸收法能够高效去除气态重金属，但需要定期更换或再生吸收液，以避免饱和和二次污染。

吸附法则利用活性炭等吸附剂的强大吸附能力，去除废气中的重金属。活性炭因其多孔结构和高比表面积，对重金属具有优异的吸附效果。在处理氯乙烯合成气中的氯化汞时，可采用充氯活性炭吸附法，使汞与活性炭表面的氯反应生成氯化汞，从而达到除汞目的。吸附法操作灵活，但吸附剂饱和后需进行再生或更换，增加了处理成本。

冷凝法适用于处理高温、高浓度的重金属废气。通过降低废气温度，使其中的重金属蒸气凝结成液态或固态颗粒，然后利用除尘器进行收集。冷凝法在处理汞蒸气时尤为有效，可作为吸收法和吸附法的前处理步骤，提高整体处理效率。但冷凝法需要消耗大量能量来维持低温环境，运行成本较高。

燃烧法则通过高温燃烧将废气中的有机物转化为无害物质。在燃煤电厂含汞烟气的处理中，燃烧法结合循环流化床燃煤锅炉和石灰石投加，通过电除尘或袋除尘净化烟气。燃烧法能够同时处理多种污染物，但对操作条件要求严格，且可能产生二次污染。

此外，针对生活垃圾焚烧发电厂等特定场景，还可采用半干法脱酸、湿式洗涤塔等烟气净化技术。半干法脱酸通过将石灰添加到水消化浆液中，促使酸性气体反应，同时也可去除部分重金属。湿式洗涤塔则利用循环水喷射系统和冷却系统，去除烟气中的酸性气体、重金属及颗粒物。

在实际应用中，重金属烟气处理往往采用多种方法的组合，以达到最佳处理效果。例如，在处理含砷烟气时，可采用冷凝-除尘-石灰乳吸收法处理工艺，先通过冷凝将氧化砷冷凝为微粒，再利用袋除尘器净化，最后通过石灰乳洗涤去除残余重金属。在处理含铅烟气时，可采用袋滤器除尘结合化学吸收法，先去除较大颗粒，再利用NaOH溶液等吸收剂去除气态铅。