[發明專利]一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法

有效

• 申請號: 201811095159.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109092277B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 瞿贊;晏乃強;徐浩淼;廖勇;全宗文
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01D53/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1），活化液的制備：將可溶性二價銅鹽溶于去離子水中，配置成含Cu²⁺活化液；所述的含Cu²⁺活化液中Cu²⁺濃度為0.001-1 mol/L，活化液pH為2-10之間；

（2），將作為吸附劑主體的金屬硫化物置于步驟（1）所得含Cu²⁺活化液中浸泡；浸泡在含Cu²⁺活化液中的金屬硫化物與Cu²⁺的化學劑量比為0.01-1:1，浸泡時間為0.5-30分鐘；所述的金屬硫化物為ZnS、天然硫化礦物閃鋅礦或鉛的硫化物；

（3），將步驟（2）浸泡后的金屬硫化物與含Cu²⁺活化液分離，收集分離后的活化液以待再次使用；分離后的吸附劑進行清洗并烘干，完成對金屬硫化物吸附劑汞吸附性能的首次活化；

（4），將活化后的吸附劑與含汞氣流進行接觸，使之對其中的汞進行吸附，當吸附達到飽和或汞吸附效率下降至一定程度后，對吸附劑進行再生處理；

（5），將步驟（4）使用后失活的吸附劑置于加熱爐中升溫焙燒，隨后以自然冷卻的方式將其冷卻至室溫，在升溫和降溫過程中用氮氣流對金屬硫化物進行保護，并對在加熱及冷卻過程中所釋放的高濃度含汞氣體進行汞資源的回收；

（6），將經熱處理后的金屬硫化物吸附劑再次置于步驟（1）所得含Cu²⁺活化液中浸泡，隨后分離、清洗并烘干，完成對失活金屬硫化物吸附劑的再生。

2.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（1）所述的二價銅鹽包括：氯化銅、硫酸銅、硝酸銅、溴化銅、碘化銅、乙酸銅或草酸銅中的一種或幾種的組合。

3.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（3）所述的清洗是指：利用去離子水清洗活化后的金屬硫化物表面殘存的二價銅鹽活化液，清洗液可回收利用。

4.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（3）所述的烘干是指：將清洗后的金屬硫化物瀝干，然后在40-100℃的干燥箱中干燥2-6小時。

5.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（4）所述的含汞氣流是指：流量為0.01-100000 m³/分鐘，溫度為20-150℃，含汞濃度為0.001-100 mg/m³的氣流；

所述的汞吸附效率下降至一定程度是指：吸附劑對煙氣中汞的脫除效率在30%以下時，對吸附劑進行再生處理。

6.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（5）所述的加熱爐位管式爐，其升溫焙燒是指：以升溫速率為1-20℃/分鐘升至250-400 ℃并焙燒0.5-1小時。

7.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（5）所述的失活的金屬硫化物是指：因在氣流中吸附大量汞而接近飽和導致吸附活性下降的金屬硫化物吸附劑；

所述的高濃度含汞氣體是指：吸附在金屬硫化物上的汞因受熱再次脫附形成汞蒸氣，隨后被小流量的載氣帶出形成的氣體；

所述的進行汞資源的回收是指：將汞蒸氣濃縮冷凝成便于儲存的液態汞，隨后在進行資源化利用。

8.根據權利要求1所述的一種對金屬硫化物除汞吸附劑的活化與再生方法，其特征在于，步驟（6）所述的金屬硫化物吸附劑在活化液中的二次浸泡時間為0.5-30分鐘。