[发明专利]一种气相脱汞剂及其制备方法

说明书

本发明属于气相脱汞技术领域，具体涉及一种气相脱汞剂及其制备方法。本发明通过氧化铜、氧化镍以及五氧化二钒金属族氧化物组分之间的协同作用，可以改变几种参与反应的化学物质之间的反应速率，有助于单质汞向氧化态汞的转变，从而把价态汞吸附以便脱除。具体的，本发明以氧化铜为基础，脱汞剂具有毒性低，价格低廉，金属离子配体简单且粒径分散均匀，吸附性能极佳；氧化镍组分能够在脱汞剂中引入立体多孔结构，增大了比表面积，进而增加了催化活性，反应中有立体结构的生成，不易被外力破坏，所以会适当增大其机械强度；五氧化二钒可以进一步提高脱汞剂的催化性能，同时五氧化二钒还可以将汞单质氧化为氧化态汞，使其更容易脱除。

技术领域

本发明属于气相脱汞技术领域，具体涉及一种气相脱汞剂及其制备方法。

背景技术

煤炭和化石燃料是主要的能源资源，在煤炭的燃烧过程中，汞以颗粒态汞、气态二价汞(Hg²⁺)和单质汞(Hg)的形式排放到大气中，并可长时间在大气中停留，造成全球汞污染。

很久以前人类就认识到汞是一种有毒物质，随着煤炭资源的大量燃烧，痕量元素汞的危害越来越引起人们的重视。有关脱汞的控制技术研究表明，天然气、油田半生气、氮气及空气中气相单质汞很难捕捉，现有的比较成功的控制方法是在燃烧过程中利用汞的形态转化，利用催化剂和添加剂将单质汞转化为气态氧化汞，以便进一步脱除。

目前，常用的脱汞方法主要有：化学吸附法、低温分离法、溶剂吸收法、膜分离法和阴离子树脂分离法，其中，低温分离法对温度有限制，工况中工艺条件对温度较难控制；溶液吸收法对配制的溶液浓度有较严的管控，放大生产中不易推广使用；膜分离法对膜的生产技术有要求，且需要频繁更换，成本较高；阴离子树脂工艺对树脂的选择及使用有严格要求，实际应用中也较难控制；而化学吸附法相对来说操作方便，易于控制，成本较低，因此，应用较为广泛。但是，化学吸附法对活性组分的要求较高，需选择选择性较高的金属元素，市面上的脱汞剂大都存在精度不高，汞容不佳等弊端；另外，现有的化学吸附法脱汞剂的制备一般存在温度、浓度不易控制、制备复杂等问题，因此，提供一种具有精度高，效果佳，且制备方法简单易操作的脱汞剂及其制备方法，将具有广泛的应用前景。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的脱汞剂的精度不高、制备方法不易控制、产品不稳定等缺陷，从而提供一种气相脱汞剂及其制备方法。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种气相脱汞剂，包括载体以及负载在所述载体上的金属氧化物组分，其中，所述金属氧化物组分包括五氧化二钒、氧化镍和氧化铜；

所述载体与金属氧化物组分的质量比为0.01－0.2：1。

可选的，所述金属氧化物组分中五氧化二钒、氧化镍和氧化铜三者的摩尔比为1：0.1－2：0.1－1。

可选的，所述载体为二氧化钛、二氧化硅、氧化铝中的至少一种。

本发明提供一种气相脱汞剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，将含钒化合物、含镍化合物与有机酸混合均匀，加入醇和水，混合均匀，得到混合溶液；

S2，向所得混合溶液中加入含铜化合物，混合均匀，搅拌，老化，得到浸渍液；

S3，采用所得浸渍液对载体进行浸渍，经干燥，焙烧，得到所述气相脱汞剂。

可选的，所述步骤S1中，以含钒化合物的质量计，有机酸的用量占5％－10％。

可选的，所述步骤S1中，以金属化合物总质量计，醇和水的用量为1－3mL/g。

可选的，所述醇和水的体积比为0.5－2：1。

可选的，所述步骤S1中的混合温度为40－60℃；