[发明专利]一种应用V2O5/炭材料催化剂脱除烟气中汞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除烟气中元素汞的方法，具体是涉及一种应用V₂O₅/ 炭材料催化剂催化氧化脱除烟气中汞的方法。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，近年来随着我国经济的发展，对煤炭的利用 量也越来越大。由此引起的环境污染问题也更加突出，严重影响了生态环 境和人体健康以及经济的可持续发展。因此，高效解决燃煤污染问题是我 国能源可持续发展的重要内容。汞是煤燃烧释放的有害重金属污染物之一， 对环境及人体会造成很大危害。虽然发达国家已投入巨资进行相关研究， 但目前尚未形成经济有效的控制技术。

燃煤烟气中汞的形态主要有气态的Hg⁰和Hg²⁺及颗粒态的Hg_p。其中， 大部分Hg_p能随飞灰一起被电除尘器或布袋除尘器去除；Hg²⁺易溶于水，可 以较容易地通过湿式除尘或湿法脱硫装置得到脱除；Hg⁰由于其具有高挥发 性和难溶于水等特点，难以被现有的污染物控制装置脱除，因而成为燃煤 烟气脱除研发的重点。

对于Hg⁰的排放控制，目前研发的主要方法是在烟道中喷入活性炭粉末 吸附气态汞。但活性炭在较高的烟气温度下，其吸附能力较低。特别是采 用喷入的方式，活性炭与烟气接触的时间较短，使得活性炭的利用率低、 喷入量大，不仅要消耗大量的活性炭，提高成本，而且导致灰的含炭量增 加，使其难以满足建筑材料的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有汞污染控制技术的不足，提供一种应用V₂O₅/ 炭材料催化剂催化氧化脱除烟气中汞的方法，高效脱除烟气中的汞，而且 不对环境造成二次污染。

为实现这一目的，本发明的技术方案中，采用发明专利“一种脱除烟 气氮氧化物的催化剂及其制法和用途”，专利号为99104246.8中V₂O₅/炭 材料催化剂，其重量百分比组成为：炭材料90-99.5％，钒氧化物(以V₂O₅为计量单位)0.5-10％。

所述的炭材料为包括活性炭、活性焦或活性炭纤维

V₂O₅/炭材料催化剂制备方法是将活性炭材料放入0.05-1摩尔/升的含 钒溶液，浸渍1-20小时，或用离子交换法和沉淀法浸渍，然后于110℃干 燥12小时，在空气或惰性气氛下，250-600℃煅烧2-10小时，即得催化剂。

本发明的催化剂应用方法是将催化剂装于固定床反应器中，控制反应 温度120-180℃，通入常压含汞烟气，其中汞的浓度为0.5-3070μg/m³， 空速10000-100000h^-1。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用固定床反应器，烟气可与催化剂均匀接触，增长了接触时间， 使催化剂的脱汞能力可以充分利用。

2、负载V₂O₅到活性焦，促进了汞在其上的催化氧化，显著提高了其对 汞的脱除能力，且烟气中SO₂不仅对催化剂无毒化作用，反而对其脱汞有明 显的促进作用。

3、催化剂可再生循环使用，降低了成本，解决了二次污染问题。

具体实施方式

实施例1

1克活性焦用1毫升0.1摩尔/升的NH₄VO₃-H₂C₂O₄溶液浸渍10小时，然 后于110℃干燥12小时，在氩气气氛下，500℃煅烧2小时，即得1wt％V₂O₅/ 活性焦催化剂。