[發明專利]一種用于脫除黃磷尾氣中砷和汞的催化劑及其制備方法有效
| 申請號： | 201710759771.2 | 申請日： | 2017-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN107519940B | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發明（設計）人： | 王學謙;張英杰;寧平;王郎郎;程金換;李亞南 | 申請（專利權）人： | 昆明理工大學 |
| 主分類號： | B01J31/32 | 分類號： | B01J31/32;B01J37/03;B01J37/02;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/64 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 脫除 黃磷 尾氣 催化劑 及其 制備 方法 | ||
本發明公開一種用于脫除黃磷尾氣中砷和汞的催化劑及其制備方法，屬于催化劑技術領域。該催化劑由載體、活性組分組成，其中載體為以鈰、鋯為中心原子，1,4?對苯二甲酸為連接體的金屬有機框架體，活性組分為錳金屬氧化物；以質量百分數計，該催化劑中含有錳金屬氧化物5~20%，其余為金屬有機框架體；該催化劑載體制備方法為溶劑熱法，活性組分Mn以錳鹽的形式加入。本發明的催化劑可以在低溫，微氧條件下高效的去除煙氣中的砷和單質汞。
技術領域
本發明公開一種用于脫除黃磷尾氣中砷和汞的催化劑及其制備方法，屬于催化劑和廢氣處理技術領域。
背景技術
重金屬污染對于人類健康和生態安全的影響是巨大的，大氣重金屬污染是重金屬污染的一種重要形式。大氣中重金屬的遷移性強、覆蓋面廣，對人體健康有直接的威脅，具有不可降解性、生物毒性和生物累積性等特點，還會通過降塵、降水引起土壤、水系等的交叉污染，進而危害其他生態系統。
黃磷是重要的基礎化工原料，我國是產量占世界80%以上的最大黃磷生產國，黃磷產量達80萬噸/年，黃磷的生產過程中，伴隨著大量的混合尾氣生成，每生產1噸黃磷約產生2500~3000Nm3的尾氣，其中含有CO，O2，H2O，HCN，PH3，以及汞、砷等重金屬。鑒于黃磷尾氣雜質種類和性質復雜、凈化處理難度大，現有大多數的黃磷生產企業都未處理和回收黃磷尾氣。國家發布的《黃磷行業準入條件》中規定：磷爐尾氣不得直排燃燒，必須實現能源化和資源化回收利用。。黃磷生產均采用水洗受磷，濕法除塵凈化工藝，經傳統水洗除塵后尾氣中汞的含量為12~18mg/m3，砷含量為80-180mg/m3，黃磷尾氣中的汞、砷主要來源是生產原料中的磷礦和焦炭，在黃磷尾氣的還原性氣氛下，汞主要以氣態單質汞（Hg0）的形式存在，砷主要以砷化氫（AsH3）的形式存在。
氣相中的汞以氧化態汞（Hg2+）、顆粒態汞（Hgp）和單質汞（Hg0）三種形態存在。Hg2+易溶于水且易附著在顆粒物上，故可用除塵或濕法洗滌裝置脫除，Hgp在大氣中的停留時間很短，可用電除塵器或不帶除塵器收集；而Hg0由于其低熔點，高平衡蒸氣壓以及低水溶性等特點，很難被設備捕獲脫除。目前，對于Hg0凈化的技術和研究主要由吸附法、氯化法除汞、催化氧化法、光化學氧化法等。吸附法采用活性炭、金屬氧化物等吸附劑等吸附Hg0，但吸附后的汞單質不經處理會造成二次污染；氯化法除汞主要是利用氯化汞與單質汞的反應形成甘汞，去除效率較高，但依然不能達到現在的排放標準；催化氧化凈化法的應用最為廣泛，用活性炭、二氧化鈦、Al2O3負載活性物質，使Hg0轉化為Hg2+，既降低了毒性又使汞更容易被一般技術處理。砷在煙氣中主要以氧化態（As2O5、AsO、砷酸鹽）和還原態（AsH3）形式存在。對煙氣中氧化態砷的凈化技術主要有氧化鈣吸附法、活性炭吸附法、飛灰吸附法等。對于AsH3催化劑的研究，主要以Al2O3、活性炭、分子篩為載體負載金屬氧化物或貴金屬，將AsH3氧化為As3+或As5+加以去除。
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