[发明专利]一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法

说明书

本发明提供了一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。本发明利用低温等离子体放电使得MOFs产生更多不饱和金属活性位点，添加的O₂转变成活性粒子O，NO_x、Hg⁰被低温等离子体协同MOFs、O₂的作用下所产生的不饱和金属活性位点和活性离子催化氧化，实现NO_x、Hg⁰在一个系统联合高效氧化，实现同时去除。实验结果表明，本发明的方法对有色金属冶炼烟气制酸尾气中NO_x、Hg⁰氧化效率分别为95～99％、95～100％。

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法。

背景技术

有色金属冶炼大多是以硫化物精矿为原料，在高温、高氧条件下的火法冶炼过程，因此在生产过程中将产生高浓度的二氧化硫(SO₂)，其浓度可高达7％～13％，对于大多数有色金属冶炼厂而言，通常采用接触法将高浓度的SO₂转化为硫酸，该工艺现己发展成熟。氮氧化物(NO_x)可能会存在熔炼炉出口烟气中，在后续烟气制酸的过程中，一部分会进入成品酸中形成亚硝基硫酸，另一部分会随制酸尾气排入大气。与此同时，汞通常与锌、铅等重金属伴生在硫化矿中，在硫化矿的冶炼过程中将会释放出气态汞(Hg⁰)，虽然部分Hg⁰进入制酸过程后的污酸和污酸渣中，但是仍有部分的Hg⁰随制酸尾气排放到空气中。制酸尾气中低浓度NO_x和Hg⁰，往往是高空直接排放，并通过烟气稀释等方式来降低污染物浓度以满足环保要求。

目前SO₂的处理方法一般是采用物质吸收的方法，分为湿法和干法脱硫，湿法脱硫效率高于干法，所以基本会先采用湿法将SO₂去除。氮氧化物的处理方法有低NO_x燃烧、选择性非催化还原方法(SNCR)和选择性催化还原方法(SCR)，其中SCR是目前脱硝效率最高的方法。商业中普遍采用向尾气中喷射活性炭来吸附Hg⁰，但是由于尾气中Hg⁰浓度很低，需要消耗大量的活性炭。

虽然采用上述方案能使NO_x和Hg⁰在各自的处理系统中得到高效脱除，但上述方案明显的缺点是各个系统相互独立、整套工艺复杂，不能实现NO_x和Hg⁰的同时去除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法。本发明提供的方法能够实现氮氧化物和气态汞的同时去除，且去除率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：

(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；

(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。

优选地，所述MOFs为Cu-BTC和MIL-100(Fe)中的至少一种。

优选地，所述Cu-BTC是由溶剂热法制备得到。

优选地，所述MIL-100(Fe)是由水热法制备得到。

优选地，所述步骤(1)中MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理是在同一低温等离子体反应器内进行。