一种新型脱汞催化剂制造技术

一种新型脱汞催化剂，由于汞在环境和生物体内具有特别高的积累性，因此即使是在浓度非常低的情况下，它对人类和野生动植物也有相当大的毒性，汞污染近些年来被世界公认为又一大污染问题。目前存在的脱汞催化剂存在着抗毒化能力差、成本太高难以实现工业化等缺点，为了克服这些缺点发明专利技术了一种新型脱汞催化剂，它是由TOx(T为Cu、Fe、V)及ROy(R为La、Ce)共同掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土制备而成。该发明专利技术属于分离技术领域，可用于烟气脱单质汞，其特征是该催化剂具有较高的汞吸附能力及汞氧化催化能力；该催化剂具有较强的抗毒化能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分离
，可用于烟气脱单质汞。
技术介绍
近年来，人们注意到煤燃烧过程中产生的有害金属元素对环境有较大的影响，其中汞就是危害极大的元素之一。由于汞在环境和生物体内具有特别高的积累性，因此即使是在浓度非常低的情况下，它对人类和野生动植物也有相当大的毒性，美国环保局将汞定义为ー种具有高度危险的元素。燃煤锅炉作为造成环境汞污染的主要人为排放源(根据美国环保署的数据，大气环境中约31 %的汞来自于燃煤电厂的煤燃烧，人为汞排放源居第一位)，已经在世界范围引起广泛关注。通常燃煤电站的汞排放浓度在0. 8 5 y g m_3之 间，大气汞浓度在2 5ng nT3之间。尽管汞排放浓度看起来很低,但是相对大气汞浓度来说很高了，约高400 1000倍。世界范围内煤中汞含量一般在0. 012 0. 33mg kg'平均汞含量约为0. 13mg .kg'我国煤中汞的平均含量为0. 22mg.kg-10我国一次性能源以煤炭为主，毎年的煤炭消耗量在20亿吨左右，1995年全国燃煤共排放汞302. 9吨，其中向大气中排汞量为213. 8吨，排入灰渣及产品中的汞为89. 07吨。自1978至1995年，我国燃煤エ业累计向大气排放汞达到2493. 8吨，汞排放量的年平均增长速度为4. 8%，其中汞排放最大的行业为电力。1999年 2003年燃煤电站煤炭消耗量平均每年递增9. 3%，向大气的汞排放量年平均增长率达到了 9. 59%。随着经济的快速增长，用于电カ行业的燃煤量在逐年增长，因此造成了向大气的汞排放量毎年都在递增的现状，所以控制燃煤烟气中的汞排放已成为控制大气中汞的ー个主要方向。燃煤烟气中的汞主要以颗粒汞、气态ニ价汞和单质汞三种形式存在，其中颗粒态汞易被除尘设备收集，气态ニ价汞易溶于水且易附着在颗粒物上，可以被常规的污染物控制设备除去，例如湿式烟气脱硫装置、惯性除尘器、静电除尘器或布袋除尘器。相反，元素态汞极易挥发且难溶于水，因而烟气脱硫装置、颗粒物控制系统很难捕获元素态汞。基于汞的这些特点以及当前燃煤烟气汞的污染现状，目前研究者们提出了各种各样的汞的控制技术，主要有除尘设备脱汞技术、吸附剂脱汞技术、催化氧化技术、湿法烟气脱硫法装置脱汞技术、溶液吸收法脱汞技术以及其它ー些脱汞技术。静电除尘器除汞能力有限，布袋除尘器能除去约70%的汞，但由于受烟气高温影响，同时自身存在滤袋材质差、寿命短、压カ损失大、运行费用高等限制了除尘设备脱汞技术的使用。湿法烟气脱硫法装置脱硫设施温度低，有利于ニ价汞的吸收，是目前最有效的浄化设备，但该设施除单质汞能力小。吸附法是目前研究的最多的脱汞方法，吸附剂有活性炭、飞灰、钙基吸附剂、沸石材料等。研究的最多的是改性活性炭，活性炭法汞的脱除效率高，但费用高；飞灰、钙基吸收剂费用低，但是对单质汞脱除效果一般。目前这些新型吸附剂的研究尚处于实验室研究阶段，并且向烟气中添加吸附剂的方法需要増加新的设备，同时大大増加了后续粉尘处理量和处理的成本。最近许多研究者研究催化剂脱汞，这些催化剂包括SCR催化剂、金属及金属氧化物、光催化剂。研究表明，SCR催化剂可以将元素汞氧化成ニ价汞，尤其是在氯化氢存在的条件下，但氨气的存在严重地阻碍了汞的氧化，同时SCR系统对单质汞的氧化程度同烟气中氯化氢的含量密切相关，目前SCR催化剂在エ业上主要应用于烟气脱硝；金属氧化物需要负载在载体上才能够脱汞，通常使用的载体为ニ氧化钛、ニ氧化硅以及活性炭等，但该类催化剂容易容易中毒，难以再生，成本太高难以实现エ业化;光催化剂脱汞率达到99%，但该项技术的成本比活性炭脱汞技术还高，因此该技术的エ业化比较困难。参考文献Office of Air Quality Planning and Standards and Office of Researchand Development, U. S. Environmental Protection Agency. Mercury Study ReporttoCongress Volumel !Executive Summary.EPA-452/R-97-003. Washington DC U.S.Government Printing Office， 1997.王起超，沈文国，麻壮伟.中国燃煤汞排放量估算.中国环境科学，1999，19(4) :318-321.樊小鹏，李彩亭，曾光明，等.CuO-CeO2AC吸附燃煤烟气中元素汞的实验研究.环境工程学报，2010，4 (2) :393-397.Gutierrez Ortiz F J，Navarrete B，Canadas L，et al. A technicalassessment of a particle hybrid collector in a pilot plantlJ」 ChemicalEngineering Journal，2007，127(I) :131-142.Wang S X，Zhang L，Li G H，et al. Mercury emission and speciation ofcoal-fired power plants in China. Atmos. Chem. Phys. ,2010, (10) :1183-1192.韩粉女，钟秦.燃煤烟气脱汞技术的研究进展.化工进展，2011，30(4)878-885.Qiao Shaohua, Chen Jie, Li Jianfeng, et al. Adsorption and catalyticoxidation of gaseous elemental mercury in ilue gasover mn0x/alumina ind. Eng.Chem. Res. 2009,48 :3317-3322.Hiroyuki Kamata, Shun-ichiro Ueno，Toshiyuki Naito，et al. Mercuryoxidation over the V2O5 (WO3) /TiO2Commercial SCR Catalyst . Ind. Eng. Chem. Res.,2008,47 :8136-8141.Eswaran S，Stinger H G. Understandingmercury conversion inselectivecatalytic reduction(SCR)catalysts. Energy Fuels，2005，19 (6) :2328-2334.Wu S J,Uddin M A,Sasaoka E，et al. Characteristics of the removal ofmercury vapor in coal derived fuel gas over iron oxide sorbents Fuel，2006，85 :213-218.Meia Z，Shen Z M，Zhao Q J. Removal and recovery of gas-phaseelement mercury by metal oxide loaded activated carbon. Jou本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型脱汞催化剂，它是由TOx(T为Cu、Fe、V)及ROy(R为La、Ce)共同掺杂二氧化钛柱撑蒙脱土制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩粉女，许琦，仓辉，郁桂云，蔡照胜，陆玉，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：