[发明专利]一种用于去除液相汞的吸附剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明涉及物理吸附、化学吸附净化技术领域，特别是涉及一种用于去除液相汞的吸附剂及其制备方法和使用方法。该吸附剂为负载在吸附剂载体上的硫醇自组装单分子膜和纳米硫化物，硫醇自组装单分子膜和纳米硫化物在载体上的负载量为15～50wt％。以高比表面积和大孔容的材料为载体，在其上负载硫化物和硫醇单分子自组装膜，将吸附剂制作成过滤柱对含汞废液进行过滤处理，制成的吸附剂单分子自组装膜具有较强的吸附能力，可以将液相中的汞单质或汞离子吸附包裹起来，与载体上的硫化物发生离子交换反应，锁定在载体的孔容内，达到除汞的目的。本发明吸附剂具有吸附容量大、吸附速率快的特点，适合油气田中含汞废水的治理。

技术领域

本发明涉及物理吸附、化学吸附净化技术领域，特别是涉及一种用于去除液相汞的吸附剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

汞由于具有持久性、易迁移性、生物累积性及高毒性等特点，汞污染已经引起国际社会的广泛关注。2013年1月联合国政府间谈判委员会通过了一项具有法律约束力的《国际防治汞污染公约》，将在全球范围内控制和减少汞排放。油气田中的汞会引起下游石油化工装里中的贵金属催化剂中毒，其含量一般为10～3000μg/L。目前，油气田脱汞主要采用化学吸附工艺，该工艺已在世界范围内的油气田脱汞装置中得到了广泛应用。传统的脱汞工艺具有一定的限制性，急需改进。当前废液中汞去除的方法大部分先是利用活性炭将汞吸附去除，或是利用硫化物与汞的反应生成HgS沉淀以去除液相中的汞。但是吸附剂的吸附容量一般比较小，如果大量使用会造成运行费用高，而利用硫化物生成HgS的方法很难使汞和硫循环利用；而且如果处置不当，这些方法可能造成二次污染。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于去除液相汞的吸附剂及其制备方法和使用方法，获得的液体吸附剂不仅适用于油气田处理厂内部的凝析油净化处理，还能用于含汞污水的净化，尤其是凝析油进料储量较大，有机汞含量较高的情况。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于去除液相汞的吸附剂，该吸附剂为负载在吸附剂载体上的硫醇自组装单分子膜和纳米硫化物，硫醇自组装单分子膜和纳米硫化物在载体上的负载量为15～50wt％。

所述的用于去除液相汞的吸附剂，纳米硫化物为锌、铁、铝和钛之一种或两种以上的金属硫化物。

所述的用于去除液相汞的吸附剂，硫醇自组装单分子膜为末端基团可离子化为正电荷的HS-R-NH₂和带负电荷的HS-R-COOH，其中R代表具有2～20个碳原子的烷基、苯基或其衍生物。

所述的用于去除液相汞的吸附剂，吸附剂载体为具有大比表面积和孔容的材料，包括氧化铝、分子筛、硅藻土、凹凸棒土或活性炭之一种或两种以上。

所述的用于去除液相汞的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步、选择吸附剂载体；

第二步、配置高浓度纳米硫化物溶液；

第三步、配置乙醇的水溶液，使乙醇的体积分数为20～40％，用3～5mol/L盐酸调节pH至3～4；搅拌均匀后向其中滴加硫醇，使硫醇的浓度为10～20wt％；超声处理5～15min后，室温下静置20～40min；

第四步、将吸附剂载体浸渍于高浓度纳米硫化物溶液中，并通过超声振荡0.5～1h，使其与吸附剂载体充分混合接触，将纳米吸附剂吸入到吸附剂载体的孔道内；

第五步、待到纳米吸附剂与吸附剂载体充分混合后，通过过滤将吸附剂载体分离出来，并于室温下干燥，得到载有纳米吸附剂的前驱体；