[發(fā)明專利]一種納米硫化鉬材料濕法脫除氣態(tài)單質(zhì)汞的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810081939.3
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108187451B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉恢;王東麗;柴立元;劉操;向開松;楊姝;張聰;謝小峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C22B7/02;C22B43/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開了一種納米硫化鉬材料濕法脫除氣態(tài)單質(zhì)汞的方法，該方法是將含汞煙氣通入適當(dāng)溫度及pH的含納米二硫化鉬的吸收液中脫除含汞煙氣中的氣態(tài)單質(zhì)汞；該方法脫汞穩(wěn)定性好，對煙氣中單質(zhì)汞的脫除效率可長期保持在94％以上，且硫化鉬在完全吸附汞后自發(fā)沉降，分離簡便，易回再生重復(fù)使用；納米二硫化鉬脫汞過程中不受煙氣組分的影響，對氣態(tài)單質(zhì)汞含量高或含量低的煙氣均具有較好的脫汞效果，對高濃度SO₂表現(xiàn)出很高的抗性，尤其適用于冶煉行業(yè)高二氧化硫煙氣中單質(zhì)汞的脫除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煙氣脫汞方法，特別涉及一種利用納米硫化鉬材料濕法脫除有色冶煉行業(yè)、燃煤行業(yè)、石油化工、化學(xué)工業(yè)、水泥行業(yè)及垃圾焚燒發(fā)電站等廢氣中氣態(tài)單質(zhì)汞的方法，屬于煙氣治理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

汞作為一種持久性痕量重金屬污染物，具有持久性、生物積累性、神經(jīng)毒害性作用和長距離傳輸?shù)奶攸c，對人類和生態(tài)環(huán)境具有嚴(yán)重危害性，汞污染問題已受到世界范圍內(nèi)的關(guān)注。為了解決汞污染問題，2013年10月包括中國在內(nèi)的80多個國家簽訂了《關(guān)于汞的水俁公約》。據(jù)統(tǒng)計中國汞的排放量占全球汞總排放量的25％-40％，作為世界汞排放最大的國家，中國的汞減排進程已成為國際關(guān)注的焦點。而有色金屬冶煉行業(yè)是中國大氣汞排放的主要來源之一，是我們目前需要解決的重點問題。

汞在煙氣中有三種存在形式：元素汞(Hg⁰)，二價汞(Hg²⁺)和顆粒態(tài)汞(Hg^p)，其中Hg²⁺可以通過濕法脫硫(WFGD)的方法去除，Hg^p通過靜電除塵(ESP)和布袋過濾(FF)的方法去除，但是由于Hg⁰的低溶解性，使其很難通過傳統(tǒng)煙氣凈化手段進行脫除。目前有色金屬冶煉行業(yè)中普遍采用的方法有甘汞法，碘絡(luò)合法，碘化鉀法、漂白粉吸收法等，但是這些方法存在成本高、二次污染嚴(yán)重、無法實現(xiàn)低濃度的單質(zhì)汞的脫除等問題，很難實現(xiàn)汞的綜合達標(biāo)排放。

現(xiàn)有階段，對于濕法脫汞體系的研究，中國專利(CN 103877844 A)提出了一種由咪唑類離子液體及雙氧水混合而成的脫汞吸收液脫除煙氣中單質(zhì)汞的方法，但是該方法不能用來處理高濃度SO₂的含汞煙氣，并且昂貴的離子液體使其應(yīng)用受到局限。中國專利(CN103381337 A)提出了一種由H₂O₂、NaCl和金屬鹽組成的催化氧化添加劑脫除煙氣中單質(zhì)汞的方法，該方法中加入的金屬錳鹽、鎳鹽和鈷鹽易造成水體二次污染，且被氧化的二價汞需要進一步處理。

二硫化鉬作為過渡金屬硫化物，是一種典型的層狀化合物，廣泛地應(yīng)用在催化劑、固體潤滑劑和電極材料等領(lǐng)域。在汞污染治理領(lǐng)域中，文獻(Environmental sciencetechnology,2016,50(2):1056-1064)中報道的CoMoS/γ-Al₂O₃在固定反應(yīng)床上脫除煙氣中單質(zhì)汞的方法中，能夠達到一定的脫除效果，但是該方法是在干法過程中實現(xiàn)，難以實現(xiàn)高濃度含汞煙氣的脫除，并且復(fù)合材料是由Co摻雜的MoS₂負(fù)載在γ-Al₂O₃上形成的，材料制備過程復(fù)雜；文獻(Advanced Functional Materials,2016,26(30):5542-5549)中報道的將納米片層MoS₂應(yīng)用在溶液中脫除離子態(tài)的Hg²⁺，能達到較好的脫除效果，但該方法是針對于溶液中離子態(tài)的Hg²⁺的吸附脫除。然而，目前將二硫化鉬材料應(yīng)用在液相環(huán)境中脫除煙氣中的單質(zhì)汞Hg⁰的研究國內(nèi)外鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)冶煉煙氣單質(zhì)汞脫除方法存在的不足，本發(fā)明第一個的目的是在于提供一種基于納米二硫化鉬材料脫汞劑應(yīng)用于液相體系中高效脫除煙氣中氣態(tài)單質(zhì)汞的方法，該方法對煙氣適應(yīng)性強，對氣態(tài)汞濃度無要求，尤其脫汞劑對高濃度SO₂表現(xiàn)出很高的抗性，不易中毒失活，且脫汞劑容易回收循環(huán)使用，經(jīng)濟高效。