气体中的汞蒸汽的除去法制造技术

如果在含有汞蒸汽的气体中存在硫氧化物，则会阻碍活性炭对汞蒸汽的吸附。因此，人们希望开发一种即使在硫氧化物的共存下也能有效地吸附除去汞蒸汽的方法。本发明专利技术通过使含有硫氧化物的气体中的汞蒸汽与一种通过在活性炭１００重量份中只附着碱金属卤化物５～７０重量份而制成的活性炭吸附剂相接触，能够有效而长期持续地除去汞蒸汽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于从同时含有硫氧化物和汞蒸汽的气体中有效 地吸附除去汞蒸汽的汞蒸汽除去方法。
技术介绍
在电解氢气、天然气、焚烧炉废气、使用汞的工厂的废气等中大 多都含有汞蒸汽。含有汞蒸汽的电解氢如果用于化学合成，则往往会 成为催化剂毒物。另外，天然气中的汞蒸汽在气体液化工艺中会腐蚀 管道和热交换设备等中的铝制的部位，从而可成为重大事故的原因。 在焚烧炉废气和从燃煤锅炉排放出来的废气中，往往在含有硫氧化物 和氮氧化物的同时还含有汞蒸汽，因此会引起大气污染，从而对人体 和动植物有害。作为含有汞蒸汽的气体中的除汞用活性炭，已知有负栽有碱金属 碘化物和铁、镍、铜、锌等金属的硫酸盐或硝酸盐的活性炭(专利文献1 );添加有硫的活性炭(非专利文献1)。 专利文献l:特开昭59 - 10343号公报 非专利文献l:最新技术便览515页、表
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，上述专利文献l和参考文献l中记栽的吸附剂，虽然能够 有效地从电解氢气、天然气、使用汞的工厂等的含有汞蒸汽的气体中 除去汞蒸汽，但在将其用于从垃圾焚烧炉、产业废弃物焚烧炉等各种蒸汽时，存在着在较短的时间内就发生吸附力降低的问题。本专利技术人等为了探明上述场合下引起对汞蒸汽的吸附力在短时间 内降低的原因，考察了从焚烧炉和燃煤锅炉中排出的气体的组成，发现S02和S03等硫氧化物以5~ 1000ppm、特别是以50 500ppm的浓度 存在。于是，本专利技术人等进一步进行了研究，结果探明，如果气体中 存在硫氧化物，则硫氧化物会选择性地吸附到活性炭上，将活性炭的 细孔堵塞，从而使得对汞蒸汽的吸附能力在短时间内降低。 用于解决课题的手段因此，本专利技术人等为了找到一种即使在硫氧化物的存在下也能有 效地吸附汞蒸汽的方法而进行了各种研究，结果发现，以往使用的负 栽有碱金属碘化物和铁、镍、铜、锌等金属的疏酸盐或硝酸盐的活性 炭或是负载有硫的活性炭，虽然能够有效地从那些几乎不含硫氧化物 的气体中吸附除去汞蒸汽，但是对汞蒸汽的吸附能力在较短的时间内 就降低了，与此相反，如果使用只负载有碱金属碘化物的活性炭，则 可以意想不到地长期持续吸附除去汞蒸汽。基于这些发现而进行了更 深入的研究，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下技术方案(1) 气体中的汞蒸汽除去法，其中，使含有汞蒸汽和5~ 1000ppm 的硫氧化物的气体与一种通过在活性炭100重量份中只添加碱金属卣 化物5 ~ 70重量份而制成的吸附剂相接触；(2) 如(1)所述的气体中的汞蒸汽除去法，其中，碱金属面化 物为碘化钾或者碘化钠；(3) 如(1)或(2)所述的气体中的汞蒸汽除去法，其中，吸附 剂是通过在活性炭100重量份中只添加碱金属卣化物20 ~ 70重量份而 制成的；(4) 如(1)或(2)所述的气体中的汞蒸汽除去法，其中，使含 有汞蒸汽和50~ 1000ppm的石危氣化物的气体与一种通过在活性炭100 重量份中只添加碱金属卤化物30 70重量份而制成的吸附剂在1501C 以下相接触。本专利技术中可以使用的活性炭的原料，只要是木材、锯末、木炭、熟炭(sawdust coal);椰子壳、核桃壳等的果壳；桃、梅等果实种 子；木质素废液等制造纸浆的副产物、精制砂糖废物(甘蔗渣)、废 糖蜜等的植物系原料；泥炭、泥煤、褐煤(亚碳)、褐煤、沥青煤、 无烟煤、焦炭、煤焦油、石油沥青等矿物系原料；丙烯酸树脂、偏氯 乙烯树脂、苯酚树脂等的合成树脂系原料等通常可用的原料即可。本 专利技术所使用的活性炭优选为保水率高的活性炭，为了制备该高保水率 活性炭，需要足够的强度，因此，优选以果壳炭、沥青煤、无烟煤等 密度大的物质作为原料炭，特别优选椰子壳炭、沥青煤、无烟煤。对炭质材料的赋活方法没有特殊限定。例如，可以使用《活性炭 -基础和应用》、讲谈社(1992 ) 、 p. 61~p. 69中记载的、用水蒸汽、 氧、二氧化碳气体等活性气体赋活剂处理过的赋活炭、或用磷酸、氯 化锌、氢氧化钾处理过的化学药品赋活炭等的经过赋活的活性炭。本专利技术中使用的活性炭按照氮吸附法求出的BET比表面积通常为 500 ~ 2000m2/g，优选为700 ~ 1800m2 / g。根据活性炭在液态氮温度下的氮吸附等温线通过CI法求出的微 孔体积为0. 3 ~ 2. 0ml / g，优选为0. 5 ~ 1. 8ml / g，更优选为0. 6 ~ 1.5ml/g.活性炭的保水率通常为30~70%,优选为40~70%。 活性炭的形状可以是粉末状、颗粒状、破碎状、圆柱状、球状、纤维状、蜂窝状等任何形状，优选采用破碎状和蜂窝状的活性炭。在破碎状的场合，其粒度没有特殊限定，通常使用0. 1 10mm左右、优选O. 5-5mm左右的活性炭。另外，在使用蜂窝状活性炭的场合，其孔数没有特殊限定，通常使用50 ~ 1000个小孔/英寸2、优选150 ~ 500个小孔/英寸2的活性炭。也可以进一 步用热塑性树脂粘合剂将粉末状活性炭成型后来使 用。另外，也可以将粉末状活性炭夹持在聚氨酯、无纺布、尼龙网等 之间使其成为片状来使用。作为负载在活性炭上的碱金属面化物，可以使用从元素周期表的Ia族金属中选出的碱金属与从碘、溴和氯中选出的闺素形成的金属卣 化物，优选为钾和钠的卣化物。作为具体的化合物，更优选碘化钾、 碘化钠、氯化钾和溴化钾，最优选碘化钾。碱金属囟化物在活性炭上的附着量，相对于活性炭100重量份为 5~70重量份，优选为20~70重量份，更优选为30~70重量份，最 优选为50~70重量份。由于碱金属由化物易溶于水中，因此，通过将其作为水溶液喷雾 到活性炭上，或者用上述水溶液浸渍活性炭并进行干燥，便能制成附 着有碱金属囟化物的活性炭，也就是本专利技术中使用的吸附剂。更具体 地，例如，可称取要附着在一定量活性炭上的量的碱金属卣化物，将 其溶解于适量的水中制成溶液(通常为1~50重量％的水溶液，优选 为20~50重量％的水溶液)，将得到的溶液在常温或者在30~50"C 的加温下喷雾到或者散布到活性炭上，使其与活性炭均匀混和，或者 将活性炭浸渍到碱金属卣化物的水溶液中，使碱金属卣化物溶液与活 性炭的表面和细孔内充分接触，然后优选在80 2501C下、更优选在 80-150X:下进行干燥，再根据需要进行成型，从而制成吸附剂。当要使大量碱金属囟化物附着到活性炭上的场合，可以将上述的 附着工序重复进行数次，即，将含有碱金属卣化物的水溶液再次喷雾 到已经进行过一次附着处理的活性炭上，或者使该活性炭浸渍在含有 碱金属囟化物的水溶液中，然后将活性炭干燥，由此来制成吸附剂。当还负栽有碱金属卣化物以外的物质例如硫酸铁、硫酸铜、硝酸 镍等过渡金属的硫酸盐、硝酸盐时，则在硫氧化物的共存下，对汞蒸 汽的吸附能力反而降低。因此，在本专利技术中，使用在活性炭上只负载 有碱金属囟化物的吸附剂。在含有汞蒸汽的气体中，通常只要汞浓度达到25Mg/D^以上，就必须考虑除去汞的对策。在气体中共存的硫氣化物通常是被称为"SOx"的二氣化硫气体 (S02)、硫酸酐气体(S03)等。作为火力能源使用的煤或石油，根据 其产地，在燃烧时排放出含有硫氧化物和汞蒸汽的气体。如果废气中含有5ppm以上的硫氧化物，则随着其浓度的增加，对 汞蒸汽的吸附除本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体中的汞蒸汽除去法，其中，使含有汞蒸汽和５～１０００ｐｐｍ的硫氧化物的气体与通过在活性炭１００重量份中只附着碱金属卤化物５～７０重量份而制成的吸附剂相接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木村俊雄，福永哲也，古川圭三，
申请(专利权)人：日本环境化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]