[发明专利]一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种布袋除尘器的滤袋，具体涉及一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋，本发明还涉及了该滤袋的制备方法。

背景技术

近年来，随着燃煤污染问题的越来越严重、人们环境保护意识的增强、相关环境保护法规的制定与实施，特别是微量元素测试技术的发展，燃煤造成的汞污染问题越来越受重视。世界上已有少数几个发达国家制定了限定煤中某些痕量元素的排放标准，随着人们环保意识的提高和认识的深入，这种限定必然会愈来愈广泛和严格。我国作为以煤为主要能源结构的国家，对燃煤电站汞的排放控制研究刻不容缓。

为减少燃煤烟气中汞的排放，燃煤电站汞排放控制的主要发展方向是采用活性炭或其他吸附剂的固定床吸附，或者是在除尘器前加装吸附剂喷射装置。但，这两种方式消耗大，成本很高，还会产生一系列新问题，包括：采取将吸附剂喷入烟气中脱汞的方式，吸附含汞的吸附剂和飞灰同时由除尘器捕获，吸附剂掺杂在飞灰中会影响了飞灰的品质；另外吸附剂的喷入也可能会影响ESP和FF的工作性能；吸附含汞的吸附剂稳定性这一点也相当重要，吸附剂喷射法同ESP和FF等除尘设备联用虽然能达到有效控制烟气中汞的目的，但是这种方法主要以物理吸附为主，吸附剂中的汞有可能再次释放进入大气，造成二次污染。物理吸附具有吸附容量低、活性差、价格昂贵、再生性差等特点，所以将催化氧化代替吸附在脱汞中的作用成为目前亟需解决的问题。

研究表明，烟气中汞的形态分布，即汞以何种形式存在，对汞排放控制技术的除汞效率有很大影响。烟气中的汞主要以三种形式存在：单质汞(Hg⁰)、二价汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg_p)。气相单质汞由于其高挥发性和低水溶性而难以去除。相比较而言，大多数氧化态的汞以二价的形式存在，具有较高的水溶性，易于被吸收或吸附，可以有效地被现有烟气污染物净化装置诸如湿式脱硫塔、除尘器及活性炭喷射系统等脱除。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋，该滤袋上负载有脱汞催化剂，应用于布袋除尘器中，催化剂可以将燃煤烟气中的单质汞(Hg⁰)氧化成二价汞(Hg²⁺)，有利于烟气污染物净化装置的吸收或吸附。将其应用于燃煤电站汞排放控制，以催化氧化代替吸附剂，在保持烟尘脱除效果的基础上，单质汞(Hg⁰)脱除效率大于30%，可以满足燃煤电厂的烟气脱汞需要。

本发明的第二个目的是提供上述除尘脱汞滤袋的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋，为耐高温过滤纤维制成的负载有脱汞催化剂的滤袋，所述的脱汞催化剂为氧化锰和氧化钴混合物。

本发明以耐高温过滤纤维制成的滤袋为载体，负载了脱汞催化剂氧化锰(MnO₂)和氧化钴(CoO)。氧化锰(MnO₂)和氧化钴(CoO)相互作用，表面产生大量的阳离子空位和Mn⁴⁺，Hg⁰首先吸附在阳离子空位上，最后被Mn⁴⁺氧化成Hg²⁺，Mn⁴⁺被还原成Mn³⁺，在有氧气存在的条件下Mn³⁺会被氧化成Mn⁴⁺，脱汞催化剂能长时间保持较高的活性，以持续将烟气中Hg⁰氧化成Hg²⁺，有利于烟气污染物净化装置的吸收或吸附，而且滤袋本为布袋除尘器的除尘工具，从而实现了燃煤烟气中粉尘和Hg⁰的一体化脱除。

所述脱汞催化剂中，锰元素与钴元素的总负载量为3~20%，优选为5~18%，进一步优选为8~15%。

所述锰元素和钴元素之间的摩尔比为0.5～5:0.5~5，进一步优选为1～5:1~5，最优选为2～5:2~5。

所述耐高温过滤纤维为芳砜纶纤维（PSA）。

本发明第二个目的是通过以下技术方案来实现的：一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋的制备方法，取耐高温过滤纤维制成的滤袋于锰盐和钴盐混合溶液中进行等体积多次浸渍，静置24h；在60～100℃下蒸干溶液，置于干净的干燥箱内，于80~100℃条件下至完全干燥；将得到的样品置于马弗炉中，在250~300℃下使锰盐和钴盐分解，待分解完成后，停止马弗炉加热，自然降至常温，得到除尘脱汞滤袋。