[发明专利]一种含铜溶液浸渍改性生物质焦脱汞吸附剂及其制备方法

说明书

本发明属于燃煤烟气脱汞领域，具体涉及一种含铜溶液浸渍改性生物质焦脱汞吸附剂及其制备方法。将粒径为0.1‑0.3mm的生物质焦颗粒与卤化铜溶液混合，搅拌，进行浸渍改性，静置得到混合溶液，对混合溶液进行过滤、洗涤和干燥得到卤化铜溶液改性生物质焦脱汞吸附剂。本发明利用卤化铜溶液对生物质焦进行浸渍改性，不仅洗涤除去生物质焦表面微孔中的灰分，增加了物理吸附面积，还会在吸附剂表面产生大量的化学吸附活性位点，进一步提升吸附剂对于汞的化学吸附能力，此外，含铜溶液浸渍改性生物质焦吸附剂能够减弱SO₂对于吸附剂脱汞的毒害作用；本发明清洁环保，制备流程短，制造成本低，脱汞效率高，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于燃煤烟气脱汞领域，具体涉及一种含铜溶液浸渍改性生物质焦脱汞吸附剂及其制备方法。

背景技术

能源是人类社会正常运行的枢纽之一，在现代社会，人们对于能源的需求是逐步上升的。虽然现在已经发展出很多清洁新能源，但是化石能源依旧是能源结构的主体。我国作为世界上最大的发展中国家，对于能源的需求量是巨大的。煤炭是我国主要化石能源，支撑起我国现代发电、冶金等工业的运行和发展。煤炭富含硫、氮以及部分痕量元素，其燃烧后会产生对应的污染物。硫氮污染物的处理技术现已成熟，但是对于痕量元素的研究处理，依然处于起步阶段。

汞作为烟气中的痕量元素之一，其具有毒性、高挥发和食物链富集等特性，会严重危害人类的生命健康。活性炭喷射脱汞技术是现在较为成熟的吸附剂脱汞技术，但是作为脱汞吸附剂原材料的活性炭，具有价格高、效率低以及受外界影响因素大等缺点，使得该技术的实际应用成本过高，阻碍了该技术的应用。生物质来源丰富，价格低廉，通过物理破碎、高温热解后制得的生物质焦同样具有良好的脱汞性能。现有技术中通常用卤化铵盐溶液对生物质焦进行浸渍改性，进一步提升吸附剂的脱汞效率，但经过这种方法处理的生物质焦，依旧存在对硫的毒害作用抗性较低、对高温抗性较低等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含铜溶液浸渍改性生物质焦脱汞吸附剂及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种含铜溶液浸渍改性生物质焦脱汞吸附剂的制备方法，将粒径为0.1-0.3mm的生物质焦颗粒与卤化铜溶液混合，搅拌，进行浸渍改性，静置得到混合溶液，对混合溶液进行过滤、洗涤和干燥得到卤化铜溶液改性生物质焦脱汞吸附剂。

进一步的，包括如下步骤：

步骤(1)：对生物质材料进行洗涤、破碎、筛分，得到粒径为0.08-1.2mm的生物质颗粒；

步骤(2)：将0.08-1.2mm的生物质颗粒进行高温热解、研磨、筛分，得到粒径为0.1-0.3mm的生物质焦颗粒；

步骤(3)：将粒径为0.1-0.3mm的生物质焦颗粒与卤化铜溶液混合，采用磁力搅拌器搅拌，进行浸渍改性，之后静置；

步骤(4)：采用漏斗对浸渍改性后的混合溶液进行过滤，对过滤后得到的焦样颗粒进行洗涤，得到纯净改性焦颗粒；

步骤(5)：将纯净改性焦颗粒置于烘箱中进行干燥，得到卤化铜溶液改性生物质焦脱汞吸附剂。

进一步的，步骤(1)中的生物质材料为农林作物的茎、壳或叶；农林作物优选为水稻、小麦、核桃或玉米的任一种。

进一步的，步骤(2)中的高温热解时间为10-15min，热解温度为500-650℃。

进一步的，步骤(3)中的卤化铜溶液的浓度为0.05-0.3mol/L。

进一步的，所述卤化铜为氯化铜、溴化铜、碘化铜中的任意一种。

进一步的，步骤(3)中的搅拌时间为5-7h，静置时间为11-13h。

进一步的，步骤(4)中的滤纸孔径为0.03-0.08mm。