[发明专利]一种烟气脱汞除湿吸附剂的制备方法

说明书

本申请涉及一种烟气脱汞除湿吸附剂的制备方法，属于燃煤烟气处理领域。更进一步地说，是以丙烯酰胺类或丙烯酸类单体，作为聚合反应的单体，以常温催化合成的方式制备吸水性树脂后参混粘土，造粒烘干得到一种具备一定强度，能从烟气中吸湿和吸附汞的脱汞除湿吸附剂。本申请的有益效果：(1)采用催化聚合反应，反应条件温和，反应速度快，吸水性聚合物分子链长均匀；(2)参混膨润土，经济实用；(3)同时脱汞与除湿，效率高；(4)实现脱汞除湿吸附剂循环使用，过程本身不消耗能源。

技术领域

本发明属于燃煤烟气处理领域。本发明涉及一种烟气脱汞除湿吸附剂的制备方法，更进一步地说，是以丙烯酰胺类或丙烯酸类单体，作为聚合反应的单体，以常温催化合成的方式制备吸水性树脂后参混粘土，造粒烘干得到一种具备一定强度，能从烟气中吸湿和吸附汞的脱汞除湿吸附剂。

背景技术

燃煤烟气汞排放是大气环境有害气体的重要来源。煤燃烧后汞分配到粉煤灰、炉渣和大气中，其中排入大气中的汞占67.8％～82.2％。我国煤炭产量和消费量居世界第一，煤炭产量占世界的37％，占能源消耗比例达75％。由于目前煤炭资源的主要利用方式仍为直接燃烧，以及燃煤烟气是大气汞污染的最大来源这一事实，对于汞污染控制的研究主要集中于燃煤烟气的脱汞。

燃煤烟气中汞的存在形式有3种，氧化态汞、单质汞和颗粒汞。其中氧化态汞可与多种物质结合形成化合物，一般可溶于水脱除；颗粒态汞可通过静电除尘器或者布袋除尘器除掉；然而由于单质汞具有熔点低(-38.9℃)、蒸汽压高(25℃时0.25Pa)、水溶性差(25℃时600μg/L)等特点，导致输送过程中停留时间长，因此单质汞的脱除成为汞污染控制中最具挑战性也是急需解决的技术。

当前对汞污染的排放控制主要分燃烧前控制、燃烧中控制和尾部烟气控制。尾部烟气控制技术是目前研究最为广泛的脱汞方法。主要包括：装置脱汞法、吸附脱汞法、等离子脱汞法和电催化氧化脱汞法。由于技术的成熟性和应用的合理性，应用最为广泛的是装置脱汞法和吸附脱汞法。

目前的装置脱汞存在多设备中进行，但设备脱汞能力不足，脱汞废弃物难以处理的难题。目前的吸附脱汞存在功能单一，需单独设置吸附系统，吸附剂应用效率低等问题。

另一方面，随着对雾霾成因的认识，烟气排放提出控制湿含量的要求。如何把吸湿与对汞的吸附有机结合在一起，将具有很现实的意义。

发明内容

针对现有装置脱汞与吸附脱汞存在的问题，本申请提供一种烟气脱汞除湿吸附剂的制备方法，以达到同时脱汞与除湿，并达成高效、节能的目的。

一种烟气脱汞除湿吸附剂的制备方法，是以丙烯酰胺类或丙烯酸类单体，作为聚合反应的单体，以常温催化合成的方式制备吸水性树脂后参混粘土，造粒烘干得到一种具备吸湿不 变形，能从烟气中吸湿和吸附汞的脱汞除湿吸附剂；

单体以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为例，粘土以膨润土为例，引发剂以过硫酸钾为例，交联剂以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为例，包括以下步骤：

a、聚合原料的配制

称量质量分数10～30％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)单体置于烧杯中，然后加入适量去离子水溶解，边搅拌边冷却至室温，加入NaOH调pH＝6～8后，再加入单体量的0.1～0.3％的引发剂过硫酸钾和0.1～0.3％的交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺，将混合均匀的溶液倒入锥形瓶中，然后放入数显恒温水浴锅中搅拌反应；

b、聚合催化剂的配制

配制0.01～0.02mol/L浓度的硫酸亚铁/EDTA配合溶液；

c、催化聚合反应

将步骤a中聚合原料与步骤b中聚合催化剂混合，在常温下搅拌反应5～10分钟，得到低链吸水性聚合物；

d、参混膨润土