[发明专利]一种适用于垃圾热解气化的脱汞催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于垃圾热解气化的脱汞催化剂的制备方法，属于催化剂的制备技术领域。其选用卡拉胶为原料并对其进行预处理，然后将卡拉胶‑尿素气凝胶在Nsubgt;2/subgt;气氛下，设置不同温度进行热解，热解后得碳气凝胶；接着将碳气凝胶浸泡在盐酸溶液中，控制温度为50℃向其中注入二氧化碳，升温至温度为1100℃，在1100℃下进行碳化烧制，待20‑40min后停止，泄压取出，将获得的样品进行退火处理，得制孔后的碳气凝胶；以氯代丁基甲基咪唑和KSCN制备离子液体；最后将离子液体固载化即得脱汞催化剂。本发明制备得到的脱汞催化剂在垃圾气化热解气氛中脱汞效率在97％以上。

技术领域

本发明属于催化剂的制备技术领域，具体涉及一种适用于垃圾热解气化的脱汞催化剂。

背景技术

汞是一种具有高毒性，易挥发，生物富集的特点，是人类环境最有害的元素之一，极具威胁着人类的健康。汞的存在形式在自然界中有两种，一种是单质汞，一种是有机汞。天然气中的汞主要是以单质的形式存在。为了寻求一种可以高效利用的脱汞催化剂，研究者们做了大量的尝试，且在该领域也取得了一定的进展，现有技术中关于脱汞催化剂的研究主要有：

CN 104785205A公开了一种固体改性复合型分子筛脱汞剂及其制备方法，其主要是应用强催化氧化物质改性具有特殊骨架结构的分子筛，形成复合型脱汞剂，所选分子筛骨架本身也具有较强的脱汞性，从而达到脱汞的目的。

CN106914215A公开了一种改性浸渍硫分子筛脱汞剂，其是利用核桃壳碳化后作为分子筛，然后在其表面进行浸渍硫处理，来达到脱汞的目的。

上述现有技术中的脱汞催化剂，虽然取得了一定的进展，但是，其还存在以下技术缺陷：

第一、上述现有技术中的脱汞催化剂，对垃圾气化热解的产生的其他物质中其他非常敏感，极易中毒失活。在Hg的脱除起到了很大的阻碍作用；

第二、上述现有技术中的脱汞载体，因孔径较小，抗液相夹带能力较弱，极易出现毛细现象，导致脱汞效率低下，可再生性能较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于垃圾热解气化的脱汞催化剂的制备方法，该方法制备得到的脱汞催化剂具有良好的抗其他有害物质的性能，在垃圾气化热解气氛中脱汞效率在95％以上。

其技术解决方案包括：

一种适用于垃圾热解气化的脱汞催化剂的制备方法，依次包括以下步骤：

a、选用卡拉胶为原料并对其进行预处理：

将所述的卡拉胶滴入尿素溶液中搅拌，将所得混合物冷却至室温，依次经过冷冻和脱水处理，得卡拉胶-尿素气凝胶；

b、热解：

将所述的卡拉胶-尿素气凝胶在N₂气氛下，设置不同温度进行热解，所述的温度分别为T＝600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃，得碳气凝胶；

c、制孔：

将所述的碳气凝胶浸泡在盐酸溶液中，控制温度为50℃向其中注入二氧化碳，升温至温度为1100℃，在1100℃下进行碳化烧制，待20-40min后停止，泄压取出，将获得的样品进行退火处理，得制孔后的碳气凝胶；

d、离子液体的制备：

将等摩尔质量的氯代丁基甲基咪唑和KSCN混合后得到深棕色液体，用一定量的二氯甲烷萃取，获得离子液体；

e、离子液体固载化：

将所述的离子液体溶于二氯甲烷中，将所得溶液添加到步骤c所述的制孔后的碳气凝胶中，搅拌、并除去二氯甲烷，将所得吸附剂干燥，即得；

所述的脱汞催化剂中氯代丁基甲基咪唑的质量分数为20％～50％。