[发明专利]脱汞剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体化学吸附净化领域，特别是涉及一种用于烟气、合成气和天然气以及液态物质中汞金属脱除的脱汞剂及其制备方法。

背景技术

目前，由于煤炭燃烧、气化制合成气和天然气开采等利用过程中释放汞，其中，该汞主要以三种形态存在，元素汞(Hg⁰)、氧化态汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^Ｐ)。Hg⁰由于其熔点低、挥发性高和难溶于水等特点，很难被除尘设备捕获，排放到大气中，形态相对比较稳定，目前燃煤汞排放已经成为最大的人为汞污染排放源，中国的能源消耗以煤为主，控制燃煤汞排放是我国急需解决的环境问题。因此，开发有发展前景的汞控制技术来有效脱除煤气、合成气和天然气中的汞，特别是Hg⁰是环境污染治理急需解决的问题之一。

而目前现有技术中公开的脱汞剂，其脱汞性能不理想，由于该种脱汞剂的汞容和脱汞效率都较小，且很多的脱汞剂都需要硫化才能起作用，这使得不仅在吸附剂的制备还是使用中都可能存在二次污染问题.另外,目前所采用的单金属脱汞剂的氧化能力低,难于把金属态的汞转化为蒸汽压低的氧化态的汞,所以迫切需要一种高性能而又不产生二次污染的多金属活性脱汞剂。

发明内容

基于此，本发明提供一种脱汞剂及其制备方法。

解决上述技术问题的具体技术方案如下：

一种脱汞剂，所述脱汞剂包括40-90wt%的载体、1-40wt%的活性组分和0-30wt%的改性剂；所述改性剂为卤素或卤化物；所述活性组分为至少两种的氧化性金属氧化物的混合物；所述改性剂可通过化学反应加强了氧化单质汞的能力，也就相应增大了被氧化并固定的汞的量，有利于脱汞效率和汞容的提高。

在其中一些实施例中，所述卤素为液溴，所述卤化物为可溶的溴盐。

在其中一些实施例中，所述溴盐为溴化铵、溴化钾或溴化钠。

在其中一些实施例中，所述氧化性金属氧化物为二氧化锰、氧化钴、氧化铈、氧化铁、氧化钨、氧化钼、氧化铜或氧化镍。

在其中一些实施例中，所述载体为活性氧化铝、改性活性氧化铝、氧化硅、高岭土、硅藻土、活性炭、氢氧化铝或分子筛中的至少一种；优选活性氧化铝、改性活性氧化铝或活性炭。

在其中一些实施例中，所述改性剂的重量百分比为0-25wt%；优选的，改性剂的重量百分比为5-21wt%。

在其中一些实施例中，所述活性组分的重量百分比为5-35wt%；所述载体的重量百分比为50-80wt%；所述载体的比表面积为20-500m²/g，孔容为0.1-1.0cm³/g；优选的，所述活性组分的重量百分比为10-35wt%；所述载体的重量百分比为55-75wt%；所述载体可提高脱汞剂中活性组分的分散度，及其与汞的接触吸收面积，以及汞的吸附量，从而提高了脱汞剂的脱汞效率。

在其中一些实施例中，所述载体的比表面积为50-450m²/g，孔容为0.2-0.7cm³/g；所述载体的比表面积和孔容更有助于提高脱汞剂的汞容和脱汞效率。

上述脱汞剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将载体置于一种可溶性金属盐的溶液中，浸渍1-24h，得负载盐载体；

（2）将步骤（1）所得的负载盐载体干燥或焙烧后，置于除步骤（1）所述的可溶性金属盐外的一种或两种以上的可溶性金属盐溶液中，浸渍1-24h后干燥，在有氧（在用活性炭作为载体时，无氧）条件下，于350-600℃下煅烧2-10h，得煅烧后的负载金属氧化物载体；

（3）将步骤（2）所得的煅烧后的负载金属氧化物载体置于改性剂溶液中，浸渍1-24h后干燥，再于100-300℃下焙烧1-6h，即可。有时为了增加汞容，可以把以上负载金属氧化物载体再置于改性剂溶液中浸渍、干燥、焙烧。

在其中一些实施例中，所述可溶性金属盐为氧化性金属氧化物的硝酸盐、硫酸盐、有机酸盐或卤化盐；所述氧化性金属氧化物是可溶的氧化金属盐经煅烧制备而成的；

以上所述有机酸盐包括：甲酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐、草酸盐等。当然并不局限于以上几种盐类，各种能和所用溶剂稳定形成溶液的有机酸盐都包括在内。

在其中一些实施例中，步骤（2）和步骤（3）中所述干燥的温度为50-200℃，时间为1-8h；优选温度为100-120℃。

本发明一种脱汞剂及其制备方法具有以下优点和有益效果：