[发明专利]一种改性活性炭脱汞吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤烟气脱汞领域，特别涉及一种通过溶液浸渍改性活性炭制备烟气脱汞吸附剂的方法。

背景技术

汞是一种全球性的循环元素，是一种能在生物体内和食物链中永久累积的有毒物质，会造成人的神经性中毒和深部组织病变，此外，甲基汞还会对染色体造成伤害，从而对遗传基因产生影响。

在燃煤锅炉燃烧条件下（煤粉炉1100～1300℃，流化床锅炉850～950℃），煤中绝大部分汞都以气体元素汞Hg⁰(g)的形式释放出来。进入尾部烟道后，随着烟气温度逐步降低，Hg⁰(g)将与烟气中气相组分进行均相氧化形成气态Hg²⁺(g)、与飞灰颗粒进行气固吸附及非均相催化氧化形成颗粒汞Hg(p)。颗粒汞通常能容易地被静电除尘器除去，氧化汞能容易地被湿法脱硫装置捕获。而排入大气的元素汞Hg⁰(g)由于其停留时间长，能转换为毒性更强的甲基汞，因而成为主要控制的大气污染物。将Hg⁰(g)转换为氧化汞Hg²⁺(g)和颗粒汞是燃煤烟气中脱除Hg⁰(g)的前提。 

以改性活性炭吸附剂为代表的固相吸附是当前燃煤烟气脱汞的研究热点，脱汞吸附剂主要有活性炭、飞灰、钙基吸附剂、贵金属吸附剂、生物质类吸附剂、矿石类吸附剂等。美国使用液溴（Br₂）作为改性剂，已进行了载溴活性炭吸附剂烟气喷射高效脱汞的商业示范，但是液溴作为改性剂，环境适用性比较差。我国粉末状活性炭也被用于生活垃圾和医疗垃圾焚烧炉烟气的汞脱除。由于活性炭成本高，直接使用原始活性炭作吸附剂脱汞的效率较低、经济性较差。通常的做法是对活性炭进行各种改性提高其脱汞的化学活性。既提高脱汞效率，又降低活性炭消耗量，成为脱汞吸附剂行之有效的改性方法。

发明内容

发明目的：针对现有活性炭改性方法中存在的不足，本发明提供一种改性活性炭脱汞吸附剂及其制备方法，使改性后的活性炭具有高效脱除燃煤烟气中汞的能力，改性方法简单。

技术方案：一种改性活性炭脱汞吸附剂，所述的改性活性炭脱汞吸附剂为利用卤化铵盐为改性物质通过对活性炭浸渍改性得到，所述活性炭粒度为50目以下。

所述活性炭为煤制、竹制或椰壳制活性炭中的任意一种或几种。

所述卤化铵盐为氯化铵或溴化铵。

所述的改性活性炭脱汞吸附剂在用于脱除大气、燃煤烟气或垃圾焚烧烟气中的汞中的应用。

一种制备所述的改性活性炭脱汞吸附剂的方法，将粒度在50目以下的活性炭浸入卤化铵盐的水溶液中，并连续搅拌12～15h；过滤烘干即制得所述改性活性炭脱汞吸附剂。

所述的卤化铵盐的水溶液为质量浓度在0.1%～10%之间的氯化铵或溴化铵的水溶液。

所述活性炭的质量占氯化铵或溴化铵的水溶液的质量的1%～10%。

有益效果：本发明通过对原始活性炭利用氯化铵（NH₄Cl）或溴化铵（NH₄Br）溶液进行浸渍改性，从而改善活性炭的表观结构和孔隙结构，增加其表面化学官能团的种类和数量，增加活性炭表面化学吸附活性位，得到高效烟气脱汞活性炭，利用此高效活性炭脱除燃煤烟气中的汞，能降低活性炭的消耗量，进而降低活性炭脱汞的运行成本，有利于活性炭脱汞技术的推广，达到保护生态环境的目的。而且相比于液溴改性剂本发明的环境适应性更强。

附图说明

图1是本发明制备改性活性炭脱汞吸附剂的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施案例对本发明做进一步的解释。

实施例1

破碎干燥的煤质活性炭，过筛，选取约200目的粉末备用；称取2g 分析纯氯化铵NH₄Cl置于烧杯中，并往烧杯中加入200ml去离子水，利用磁力搅拌器搅拌均匀，配制出质量分数为1%的氯化铵NH₄Cl溶液；称取10g 200目过筛活性炭粉末，放入配制好的1%氯化铵NH₄Cl溶液中，利用磁力搅拌器搅拌12h；滤去废液，将滤得的固体物质放入45℃烘箱中烘干，研磨至粉末状，即制得1%氯化铵NH₄Cl溶液改性煤质活性炭脱汞吸附剂。

实施例2