[发明专利]一种用于烟气脱汞的催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于烟气脱汞的催化剂，以二氧化钛为载体，在所述的载体中掺杂有溴化锰，所述的溴化锰和二氧化钛的质量比为4~15：100。本发明还提供了上述的一种用于烟气脱汞的催化剂的制备方法，包括将可溶性溴化锰溶于去离子水中，常温下搅拌；当溴化锰完全溶解后，将二氧化钛加入到溴化锰溶液中，所述的溴化锰和二氧化钛的质量比为4~15：100；将混合液进行超声水浴处理；超声水浴后，将混合液室温下静置；将静置后的混合液置于烘箱中，干燥后即可得到用于烟气脱汞的催化剂。本发明的催化剂在200℃以上都能达到100%的脱汞效率，制备方法简单快捷，而且在无HCl的条件下可明显提高烟气脱汞效率，具备一定的抗毒化能力。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种催化剂，具体来说是一种用于烟气脱汞的催化剂及其制备方法。

背景技术

燃煤热电厂是最主要的人为汞排放源，据美国环保署统计，大气环境中约31％的汞来自于火电厂煤的燃烧，燃煤汞污染已成为继燃煤锅炉二氧化硫、氮氧化物污染后的又一大污染问题。2016年我国正式成为《关于汞的水俣公约》批约国，在其要求下，我国燃煤电厂可能实施最严格的汞排放限值(0.003mg/m³)，这对燃煤电厂汞排放控制带来了严峻的挑战。此外，由于污泥中汞浓度数十倍于等质量的燃煤，污泥掺烧锅炉汞排放往往超标，随着越来越多污泥掺烧项目的落地，烟气脱汞技术的需求逐渐增加。

烟气脱硫装置和选择性催化还原设备能够很好地捕集汞。利用湿法脱硫装置可以将烟气中80％～95％的氧化态汞除去，但对于不溶于水的气态汞捕捉效果不显著，需要使用氧化剂先对单质汞进行氧化。因此，本技术开发了一种在SCR 技术的基础上能够将Hg⁰催化氧化为Hg²⁺的催化剂具有二次污染及生产成本较高等问题。而目前现有技术中公开汞剂，其脱汞性能不理想，由于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。

已经提出了各种技术，来开发用于从燃煤电厂高效除汞的的技术，例如利用吸附剂和催化剂的脱汞技术。在所研究的许多催化剂中，二氧化钛负载的SCR 催化剂被认为是最有前景的，并且其机理已经被深入的研究。对于大多数吸附剂和催化剂，如过渡金属氧化物和贵金属基材料，烟气中HCl在Hg⁰去除过程中起着关键作用。但是，在某些种类的煤中只有少量的Cl，因此这些烟气中的Hg⁰难以去除。

因此如何在无HCl的环境下，设计一种脱汞效率高，制备方法简单方便，且具有较宽温度窗口的脱汞催化剂，即成为本技术领域有待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种用于烟气脱汞的催化剂及其制备方法，所述的这种用于烟气脱汞的催化剂及其制备方法要解决现有技术中的催化剂对烟气中的Hg⁰去除效果不佳的技术问题。

本发明提供了一种用于烟气脱汞的催化剂，以二氧化钛为载体，在所述的载体中掺杂有溴化锰，所述的溴化锰和二氧化钛的质量比为4～15：100。

进一步的，所述的溴化锰和二氧化钛的质量百分比分别为4：100、7：100、 10：100或者15：100。

优选由质量比为10：100的溴化锰和二氧化钛混合而成。

本发明还提供了上述的一种用于烟气脱汞的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将可溶性溴化锰溶于去离子水中，浓度为10mg/mL，温下搅拌15-20min；

2)当溴化锰完全溶解后，将二氧化钛加入到溴化锰溶液中，所述的溴化锰和二氧化钛的质量比为4～15：100；