[發明專利]多孔陶瓷膜控制釋放氧化劑催化氧化零價汞的方法

有效

• 申請號: 200910052886.3
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101590370A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 晏乃強;郭永福;喬少華;瞿贊
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/64
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種多孔陶瓷膜控制釋放氧化劑催化氧化零價汞的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)利用多孔陶瓷膜作為膜組件主體，多孔陶瓷膜為管狀或板狀，外表面為平面或波紋；

2)利用溶液浸漬法、溶膠-凝膠法或共沉法或其組合在陶瓷膜的外表面制備催化劑層；

3)將若干陶瓷膜單元按行列形式分布置在煙道或裝置內組裝膜組件，陶瓷膜外表面催化 劑層與煙氣直接接觸；

4)氣態氧化劑通過配氣箱從陶瓷膜內側向外側催化劑層緩慢地控制釋放；

5)由于催化劑的活化作用以及氧化劑在催化劑層上的富集作用，將由煙氣側擴散到催化 劑層上的Hg⁰快速氧化；Hg⁰被氧化再以氣態二價汞的形式進入煙氣，并被下游的脫硫裝置或除 塵裝置去除；

所述的多孔陶瓷膜由氧化鋁、氧化鋯、氧化硅或氧化鈦或其組合制成；其微觀呈微孔結構， 微孔直徑10-1000nm；陶瓷膜的厚度為0.2-5mm；

所述的氧化劑為HCl、HBr、Cl₂、Br₂或BrCl或其組合，氧化劑以氣態形式進入陶瓷膜的 內腔，其氣相體積濃度為0.001％-10％；

所述的控制釋放是指：煙氣中零價汞Hg⁰擴散到催化劑層時，在催化劑和氧化劑共同作用 下氧化為氣態Hg²⁺進入煙氣；當催化劑層對氧化劑吸附保留時，形成了氧化劑富集環境，使上 述過程連續穩定運行；

所述的富集作用，其所處理的煙氣量與催化面積之比為10-500m³/(m²·h)，煙氣通過膜組 件的空速為1000-50000h^-1；氧化劑的通過膜層的釋放速率為0.1-200mmol/(m²·h)，通過改變 膜孔大小或陶瓷膜內外側的壓差進行調節，正常運行時陶瓷膜內側的壓力高于外側的壓力且壓 力差小于3000Pa。

2.根據權利要求1所述的多孔陶瓷膜控制釋放氧化劑催化氧化零價汞的方法，其特征是： 所述的催化劑層為貴金屬或過渡金屬氧化物或其組合。

3.根據權利要求1所述的多孔陶瓷膜控制釋放氧化劑催化氧化零價汞的方法，其特征是： 所述的氧化劑通過陶瓷膜的擴散層向外側的催化劑層擴散釋放，并進入催化劑層與催化材料充 分接觸。

4.根據權利要求1所述的多孔陶瓷膜控制釋放氧化劑催化氧化零價汞的方法，其特征是： 所述的單元，各單元的開口共用氣態氧化劑配氣箱。