[发明专利]净化液体的介质，其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性的火山灰矿物，与天然火山灰相比具有扩大的活性表面。本发明还与该改性火山灰从流体中除去物质的应用有关，特别是从燃烧车间的废气中。本发明还包含改性火山灰的作为结合污染物的催化剂和/或材料的载体的应用。

背景技术

当今化石燃料，如天然气、石油和煤被广泛应用于产电或热能，燃烧废料或吹炼或净化物质，特别是矿石。由于对电能增加需求量，以及在国家间如德国和日本的一致撤除运行中的核电站，煤获得的吸引力增长了，因为其也存在于工业国家其本身中。

在中国每年有产能预测在大约70GW的燃煤发电站被建造。在德国大约有一半的电能产自燃烧煤，由于有计划的从使用核能中退出，其在电能生产上的份额增长了。

以燃烧天然气或乃至石油为例，与其相比，一个熟知的燃烧煤的缺点在于其中包含污染物的相对高排放，其包括除了二氧化碳以外还有二氧化硫、氮氧化物、碳水化合物、盐酸、二恶英、呋喃、烟灰以及炭黑。这特别适用于垃圾焚烧发电厂，在那里不同类各种不同制品的混合物被焚烧。

操作燃烧装置的另一个问题在于剧毒的重金属如水银，其被包含在要焚烧的材料中，被排放入环境中。

此外由于上述原因，只有在具有复杂的排放控制时燃烧设施才可被操作，其确保从排放气体中基本完全除去有毒物质。然而，尽管已经向此类控制措施投入大量的努力，水银的全球排放量被发现增加了。此增加主要归因于在燃烧设施中增加的煤燃烧。根据联合国环境计划(联合国环境计划署)提供的信息，498吨水银(HG)在2005年被排放入环境中，其中德国对此数量作出大约6吨的贡献，美国大约50吨，中国则大于100吨。

从燃烧设施如燃煤发电站、垃圾焚烧厂、或矿石焙烧设备排放的废气包括气体成分还有液体，流体和固体成分。由于从废气中去除固体成分一般采用除尘程序，如通过使用表面过滤介质、电除尘器、气体洗涤器和离心分离机。通过热燃烧、催化转化、吸收和/或吸附，气态和液态或流动的材料基本被从废气中去除。由于废气可以以一种划算的方式从有毒物质中提纯，归因于经济约束，吸收和吸附的方法收到很多关注。

一种吸收污染物的简单的方法是将废气穿过水导入，该水已添加过化学添加剂或吸附剂。

吸附也是一种有效的和合算的从介质中去除物质的方法。在此方法中废气越过和/或穿过特别的材料被导入，能够将废气中存在的物质阻挡在其表面。吸附剂的一个已知的优点在于他们基本是可再生的。被阻挡/被吸收在吸附剂上的物质被去除，例如，通过热措施该吸附剂可被再次使用。在过去，由于其展现出相对大的表面，活性炭被作为最好的吸附剂之一被使用。

尽管活性炭是一种良好的吸附剂，其应用涉及一些缺陷。

只是安全原因，由于活性炭本身天然易燃，活性炭不能应用于表现出更高温度的废气。由于需要小心的挑选温度，常规的热解吸也是有问题的。在一方面由于上述理由其不能太高，另一方面温度需要够高使得吸收物质被完全解吸，这种平衡总是难以达到。

此外，活性炭的应用会负面地影响用于工业用途的积累烟道灰的利用。烟道灰，通常从发电厂的过滤装置收集，被认为是一种有价值的产品，其作为水泥的替代品应用于混凝土的生产。在烟道气/废气中加入活性炭，烟道灰的质量会被负面地影响，将其应用于混凝土工业中是十分危险的。此类烟道灰的质量降低主要原因在于现在包含于其中的活性炭会吸附添加剂，例如气孔创造者，其对混凝土的良好的冻露性能是不可估量的。因此，需要采取额外的昂贵的措施，在其进一步使用之前从烟道灰中剔除活性炭。

发明内容

因为这个原因，本发明的一个问题在于提供一种合算以及高效的方法以减少废气中的污染物的量，其意味着可以多功能的方式使用，其不会显示出现有技术中的缺点。

此问题通过提供一种矿物，也就是改性形式的火山灰，其显示出的活性表面至少在40m²/g左右来解决。