[发明专利]一种脱汞吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种脱汞吸附剂及其制备方法与应用，制备方法，包括如下步骤：将高碱燃料与废旧塑料混合，进行水热反应；或将低碱燃料、废旧塑料与碱性物质混合，进行水热反应；将水热反应后的固液混合产物进行固液分离，将固体水洗干燥后，即得卤素改性的脱汞吸附剂；所述废旧塑料中包括含卤素塑料。水热反应过程中，废旧塑料中的有机卤素发生热水解，一部分卤素转移到水热炭中生成C‑X物质，C‑X的生成可以促进汞脱除，该过程可将对环境有害的卤素转化为对脱汞有利的活性位，同时降低含卤素塑料热处理过程中有害气体的释放，降低环境污染，将水热炭进行水洗可以降低吸附剂填埋过程中的二次污染。

技术领域

本发明属于烟气净化和固体废弃物资源化处置技术领域，具体涉及一种脱汞吸附剂及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

联合国环境规划署最新发布的《2018年全球汞评估报告》报道，2015年全球人为汞排放高达2220吨(比2010年增长13.27％)，其中燃煤汞排放量约占全球人为汞排放总量的21％。汞在燃煤烟气中的存在形态有单质汞(Hg⁰)、氧化态汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^P)三种。其中，Hg²⁺和Hg^P可分别被湿法脱硫装置和除尘装置(静电除尘器和布袋式除尘器)捕获，而Hg⁰因其不溶于水和高挥发性无法被烟气净化装置去除。目前，活性炭喷射技术(ACI)被认为是脱除烟气中Hg⁰最为成熟有效的方法，但是原始活性炭存在脱汞效率低、喷射用量大等问题。基于此，已有现有技术采用含卤素(Cl/Br/I)的化学试剂对原始活性炭进行浸渍改性以期提高其脱汞性能，降低活性炭的喷射用量。但是ACI技术的使用成本较高，使其在发展中国家的普及受到限制，这主要是因为：(1)改性活性炭的成本较高(原始活性炭的生产原料为煤炭，生产过程包括炭化和高温活化两个步骤)；(2)需要购买大量化学试剂用于改性原始活性炭；(3)浸渍步骤相对繁琐耗时，导致生产成本增加。

我国城市固体废弃物(MSW)产量呈逐年增长趋势，年产量从1980年的3132万吨增长至2014年的17860万吨，平均年增长率为5.5％，预计2030年产量将达到48000万吨，MSW主要包括塑料、生物质、橡胶、玻璃、金属等物质。其中，废旧塑料的成分复杂，主要可分为低密度的聚乙烯(LDPE)、高密度的聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和聚酯类(PET)，不容忽视的是废旧塑料中含有较多的含卤素塑料，例如为提高塑料产品的着火点，会在塑料产品中添加氯合成PVC，为使塑料产品具有阻燃作用，会将电子电器产品的塑料外壳中添加溴。但是卤素的存在也给废旧塑料处置及资源化利用带来较大困难，如焚烧过程会产生氯化氢、溴化氢、二恶英和多氯联苯等剧毒污染物。因此含卤塑料的无害化处置已成为环境保护的关键环节，同时脱卤在废旧塑料的资源化利用过程中具有重要的作用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种脱汞吸附剂及其制备方法与应用。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种脱汞吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

将高碱燃料与废旧塑料混合，进行水热反应；或将低碱燃料、废旧塑料与碱性物质混合，进行水热反应；

将水热反应后的固液混合产物进行固液分离，将固体水洗干燥后，即得卤素改性的脱汞吸附剂；

所述废旧塑料中包括含卤素塑料。

第二方面，提供所述脱汞吸附剂的制备方法制备得到的脱汞吸附剂。

第三方面，提供所述脱汞吸附剂在烟气脱汞中的应用。