[發明專利]一種同時去除氮氧化物和氣態汞的方法

在審

• 申請號: 202010151373.4
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111330423A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李凱;趙珂;寧平;王馳;孫鑫;王飛;馬懿星;李波
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙曉琳

本發明提供了一種同時去除氮氧化物和氣態汞的方法，包括以下步驟：(1)將MOFs和氧氣進行低溫等離子體放電處理，得到活性MOFs和活性氧氣；(2)將待處理氣體與所述步驟(1)得到的活性MOFs和活性氧氣混合的同時進行低溫等離子體放電處理。本發明利用低溫等離子體放電使得MOFs產生更多不飽和金屬活性位點，添加的O₂轉變成活性粒子O，NO_x、Hg⁰被低溫等離子體協同MOFs、O₂的作用下所產生的不飽和金屬活性位點和活性離子催化氧化，實現NO_x、Hg⁰在一個系統聯合高效氧化，實現同時去除。實驗結果表明，本發明的方法對有色金屬冶煉煙氣制酸尾氣中NO_x、Hg⁰氧化效率分別為95～99％、95～100％。

技術領域

本發明屬于廢氣處理技術領域，具體涉及一種同時去除氮氧化物和氣態汞的方法。

背景技術

有色金屬冶煉大多是以硫化物精礦為原料，在高溫、高氧條件下的火法冶煉過程，因此在生產過程中將產生高濃度的二氧化硫(SO₂)，其濃度可高達7％～13％，對于大多數有色金屬冶煉廠而言，通常采用接觸法將高濃度的SO₂轉化為硫酸，該工藝現己發展成熟。氮氧化物(NO_x)可能會存在熔煉爐出口煙氣中，在后續煙氣制酸的過程中，一部分會進入成品酸中形成亞硝基硫酸，另一部分會隨制酸尾氣排入大氣。與此同時，汞通常與鋅、鉛等重金屬伴生在硫化礦中，在硫化礦的冶煉過程中將會釋放出氣態汞(Hg⁰)，雖然部分Hg⁰進入制酸過程后的污酸和污酸渣中，但是仍有部分的Hg⁰隨制酸尾氣排放到空氣中。制酸尾氣中低濃度NO_x和Hg⁰，往往是高空直接排放，并通過煙氣稀釋等方式來降低污染物濃度以滿足環保要求。

目前SO₂的處理方法一般是采用物質吸收的方法，分為濕法和干法脫硫，濕法脫硫效率高于干法，所以基本會先采用濕法將SO₂去除。氮氧化物的處理方法有低NO_x燃燒、選擇性非催化還原方法(SNCR)和選擇性催化還原方法(SCR)，其中SCR是目前脫硝效率最高的方法。商業中普遍采用向尾氣中噴射活性炭來吸附Hg⁰，但是由于尾氣中Hg⁰濃度很低，需要消耗大量的活性炭。

雖然采用上述方案能使NO_x和Hg⁰在各自的處理系統中得到高效脫除，但上述方案明顯的缺點是各個系統相互獨立、整套工藝復雜，不能實現NO_x和Hg⁰的同時去除。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同時去除氮氧化物和氣態汞的方法。本發明提供的方法能夠實現氮氧化物和氣態汞的同時去除，且去除率高。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種同時去除氮氧化物和氣態汞的方法，包括以下步驟：

(1)將MOFs和氧氣進行低溫等離子體放電處理，得到活性MOFs和活性氧氣；

(2)將待處理氣體與所述步驟(1)得到的活性MOFs和活性氧氣混合的同時進行低溫等離子體放電處理。

優選地，所述MOFs為Cu-BTC和MIL-100(Fe)中的至少一種。

優選地，所述Cu-BTC是由溶劑熱法制備得到。

優選地，所述MIL-100(Fe)是由水熱法制備得到。

優選地，所述步驟(1)中MOFs和氧氣進行低溫等離子體放電處理是在同一低溫等離子體反應器內進行。