[发明专利]一种低温等离子体改性制备脱汞吸附剂的方法及应用

说明书

本发明公开了一种低温等离子体改性制备脱汞吸附剂的方法及应用，包括如下步骤：将碳基材料与过渡态金属氧化物破碎筛分，并按设定比例混合后，通入氧气后，经低温等离子体处理，即得脱汞吸附剂。同时处理过渡态金属氧化物与碳基材料，使两者之间发生协同作用，提高活性组分的分散性，促进更多的氧自由基释放并被有效利用，能够提高活性自由基的利用率，使得低温等离子体的能量利用率增加，这是提高脱汞效率的关键。

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种低温等离子体改性制备脱汞吸附剂的方法及应用。

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％。在燃煤烟气中，汞主要有三种存在形态：单质汞(Hg⁰)、氧化态汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^P)。其中，Hg²⁺极易溶于水，故能被电厂中的湿法脱硫装置脱除，Hg^P能被除尘装置(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现有的烟气净化装置去除。目前活性炭喷射技术(ACI)被认为是脱除烟气中Hg⁰最成熟有效的方法，但是活性炭存在吸附容量小、吸附速率低的缺点。目前，较常用的方法是对活性炭进行浸渍改性，然而传统化学浸渍过程繁琐复杂、耗时较长且成本较高，并可能导致环境污染问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于协同效应的低温等离子体改性制备脱汞吸附剂的方法及应用。

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，本发明提供一种低温等离子体改性制备脱汞吸附剂的方法，包括如下步骤：

将碳基材料与过渡态金属氧化物破碎筛分，并按设定比例混合后，通入氧气后，经低温等离子体处理，即得脱汞吸附剂。

第二方面，本发明提供一种脱汞吸附剂，由以上低温等离子体改性制备脱汞吸附剂的方法制备而成。

第三方面，本发明提供所述脱汞吸附剂在烟气脱汞中的应用。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：

(1)在氧低温等离子体的作用下，氧分解产生活性组分氧自由基，相较于单独处理碳基材料，进一步加入过渡态金属氧化物，使其能够在氧自由基的作用下，转化为更高价态的氧化物。金属氧化物价态的升高，能促使氧自由基的分解速率进一步提高，同时在后期脱汞过程中，高价态的金属氧化物也能够氧化单质汞，提高脱汞效率。

(2)相较于单独处理过渡态金属氧化物，碳基材料的加入，能够使更多的氧自由基被负载在碳基材料上对其进行改性，使得氧自由基的利用率提高，即低温等离子体的能量利用率增加。

(3)同时处理过渡态金属氧化物与碳基材料，使两者之间发生协同作用，提高活性组分的分散性，促进更多的氧自由基释放并被有效利用，能够提高活性自由基的利用率，使得低温等离子体的能量利用率增加，这是提高脱汞效率的关键。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为实施例1的脱汞吸附剂的制备流程图。

具体实施方式