本发明涉及脱硫脱汞技术领域，尤其是一种脱硫脱汞剂及其制备方法。
背景技术：
煤碳是最为丰富的化石燃料，也是最为基础、最为粗糙的能源，其在燃烧过程中，产生大量对大气具有严重污染的污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、汞成分等。对于二氧化硫、氮氧化物的排除，将会导致形成酸雨返回地表河流、湖泊中，极大程度的影响着动植物的需水质量，造成大面积的工业设备腐蚀、动植物受到损伤，造成作物减产，动物疾病频繁发生；对于汞成分的排放，其容易进入生物体后，在生物体内形成甲基汞，甲基汞将会抑制生物体的新陈代谢，严重威胁着生物体的健康，并且也属于重金属污染领域。
鉴于此，现有技术中，大力提倡对燃煤烟气进行脱硫脱汞处理，以降低燃煤烟气排放给环境带来的污染，使得出现了大量的关于脱硫、脱汞技术的出现，但大多数脱硫脱汞技术都是单独的针对脱硫、脱汞进行处理，如采用石灰水吸收二氧化硫进行脱硫，采用吸附剂进行吸附脱除汞等。尽管如此，大多数现有技术中的脱硫脱汞效率依然不理想，始终维持在70％左右，导致在烟气排放过程中，依然含有大量的二氧化硫、汞成分的排放。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种脱硫脱汞剂及其制备方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量份计2-甲基-2-疏基硫酸脲1-3份、酒石酸1-7份、高锰酸钾0.1-5份、MnFe2O40.3-1.1份、二氧化锰7-15份；活性组分占脱硫脱汞剂质量的1-50％。
所述的活性组分的原料成分以重量份计2-甲基-2-疏基硫酸脲2份、酒石酸5份、高锰酸钾3份、MnFe2O40.7份、二氧化锰13份。
所述的二氧化锰采用软锰矿粉末来代替。
所述的软锰矿粉，其制备方法是将软锰矿粉碎至20-50目的颗粒后，将其升温至200-400℃，加水，使得其发生水热化反应，粉化，获得。
所述的软锰矿粉，在制备成粉末后，将其采用微波辐射处理5-10min，微波功率为200-350W。
所述的二氧化锰，是先与氧化铜粉末在70-100℃下搅拌混合，得到改性二氧化锰粉末。
所述的载体为Al2O3、分子筛或二氧化硅。
所述的载体，比表面积为20～350m2/g，孔容为0.1～2.0cm3/g。
上述的脱硫脱汞剂制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、二氧化锰混合，并加水制备成液固比为3-5:1的混合溶液，并采用超声波频率为100-300Hz处理7-11min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置10-20min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用质量浓度为3-9％的氢氧化钠溶液或者质量浓度为11-17％的氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为40-60℃处理0.5-1h，即得。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
通过2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、二氧化锰或软锰矿粉为原料制备成脱硫脱汞剂，使得各成分相互之间作用，增强对烟气中硫氧化物和单质汞的脱除，使得烟气脱硫脱汞脱除率达到了95％以上，有效的降低了烟气中的硫氧化物和单质汞的含量。
本发明创造最大的优点是能够提高对烟气中的单质汞、硫氧化物的吸附，提高其与脱硫脱汞剂的接触反应效率，改善了脱硫脱汞效率。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
在某些实施例中，脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量份计2-甲基-2-疏基硫酸脲1-3份、酒石酸1-7份、高锰酸钾0.1-5份、MnFe2O40.3-1.1份、二氧化锰7-15份；活性组分占脱硫脱汞剂质量的1-50％。
在某些实施例中，所述的活性组分的原料成分以重量份计2-甲基-2-疏基硫酸脲2份、酒石酸5份、高锰酸钾3份、MnFe2O40.7份、二氧化锰13份。
在某些实施例中，所述的二氧化锰采用软锰矿粉末来代替。
在某些实施例中，所述的软锰矿粉，其制备方法是将软锰矿粉碎至20-50目的颗粒后，将其升温至200-400℃，加水，使得其发生水热化反应，粉化，获得。
在某些实施例中，所述的软锰矿粉，在制备成粉末后，将其采用微波辐射处理5-10min，微波功率为200-350W。
在某些实施例中，所述的二氧化锰，是先与氧化铜粉末在70-100℃下搅拌混合，得到改性二氧化锰粉末。
在某些实施例中，所述的载体为Al2O3、分子筛或二氧化硅。
在某些实施例中，所述的载体，比表面积为20～350m2/g，孔容为0.1～2.0cm3/g。
在某些实施例中，脱硫脱汞剂制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、二氧化锰混合，并加水制备成液固比为3-5:1的混合溶液，并采用超声波频率为100-300Hz处理7-11min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置10-20min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为40-60℃处理0.5-1h，即得。
实施例1
脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量计2-甲基-2-疏基硫酸脲1kg、酒石酸1kg、高锰酸钾0.1kg、MnFe2O40.3kg、二氧化锰7kg；活性组分占脱硫脱汞剂质量的1％。载体为二氧化硅。载体，比表面积为20m2/g，孔容为0.1cm3/g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、二氧化锰混合，并加水制备成液固比为3:1的混合溶液，并采用超声波频率为100Hz处理7min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置10min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为40℃处理0.5h，即得。
实施例2
脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量计2-甲基-2-疏基硫酸脲3kg、酒石酸7kg、高锰酸钾5kg、MnFe2O41.1kg、二氧化锰15kg；活性组分占脱硫脱汞剂质量的50％。载体为三氧化二铝，二氧化锰采用的是与氧化铜粉末在70℃下搅拌混合，混合比为等质量混合，得到改性二氧化锰粉末。载体，比表面积为350m2/g，孔容为2.0cm3/g。
制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、二氧化锰混合，并加水制备成液固比为5:1的混合溶液，并采用超声波频率为300Hz处理11min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置20min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为60℃处理1h，即得。
实施例3
脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量计2-甲基-2-疏基硫酸脲2kg、酒石酸5kg、高锰酸钾3kg、MnFe2O40.8kg、软锰矿粉11kg；活性组分占脱硫脱汞剂质量的30％。载体为ZSM-5分子筛，载体，比表面积为150m2/g，孔容为1.5cm3/g。软锰矿粉是将软锰矿直接粉碎制备成粉末而得。
制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、软锰矿粉混合，并加水制备成液固比为4:1的混合溶液，并采用超声波频率为200Hz处理8min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置15min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为50℃处理0.8h，即得。
实施例4
脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量计2-甲基-2-疏基硫酸脲1kg、酒石酸7kg、高锰酸钾0.8kg、MnFe2O40.9kg、软锰矿粉7kg；活性组分占脱硫脱汞剂质量的40％。载体为5A分子筛，载体，比表面积为250m2/g，孔容为0.9cm3/g。软锰矿粉是将软锰矿粉碎至40目的颗粒后，将其升温至300℃，加水，使得其发生水热化反应，粉化。
制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、软锰矿粉混合，并加水制备成液固比为3:1的混合溶液，并采用超声波频率为300Hz处理11min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置10min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为60℃处理0.5h，即得。
实施例5
脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量计2-甲基-2-疏基硫酸脲2kg、酒石酸6kg、高锰酸钾4kg、MnFe2O40.3kg、软锰矿粉14kg；活性组分占脱硫脱汞剂质量的5％。载体为10X分子筛，载体，比表面积为50m2/g，孔容为0.1cm3/g。软锰矿粉是将软锰矿粉碎至50目的颗粒后，将其升温至200℃，加水，使得其发生水热化反应，粉化，再将其采用微波辐射处理5min，微波功率为350W。
制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、软锰矿粉混合，并加水制备成液固比为5:1的混合溶液，并采用超声波频率为100Hz处理10min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置10min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为60℃处理0.5h，即得。
实施例6
脱硫脱汞剂，由活性组分与载体组成，所述的活性组分的原料成分以重量计2-甲基-2-疏基硫酸脲3kg、酒石酸1kg、高锰酸钾4kg、MnFe2O41.1kg、软锰矿粉13kg；活性组分占脱硫脱汞剂质量的15％。载体为三氧化二铝，载体，比表面积为80m2/g，孔容为1.7cm3/g。软锰矿粉是将软锰矿粉碎制备成粉末，再将其采用微波辐射处理9min，微波功率为250W。
制备方法，包括以下步骤：
(1)活性组分制备：将2-甲基-2-疏基硫酸脲、酒石酸、高锰酸钾、MnFe2O4、软锰矿粉混合，并加水制备成液固比为4:1的混合溶液，并采用超声波频率为200Hz处理7min，并将混合溶液煮沸腾，停止升温，置于温度为-20℃～-5℃放置20min，得到活性组分；
(2)脱硫脱汞剂制备：将载体放置于活性组分中，搅拌均匀，并蒸干水分，采用氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液洗涤过滤，将滤饼置于微波炉中，调整温度为40℃处理1h，即得。
将上述实施例1-6得到的脱硫脱汞剂填充到内径为12mm的5mL净化床内，在常温常压下、空速为2000h-1的条件下，以含有不同浓度二氧化硫、汞化合物杂质的氮气通过该净化床，对脱硫脱汞的效果评价，结果为：
由上表数据显示可以看出，本发明创造的脱硫脱汞剂能够将烟气中的硫氧化物、单质汞大部分的脱除，其脱除率达到了95％以上。
除此之外，本发明创造采用的原料易得，为现有技术中普遍可以获取的，其处理成本较低；能够广泛应用于多种含硫、含汞废气的处理，降低废弃物中的硫、汞成分的含量，降低环境污染率。
本发明创造的脱硫脱汞剂在对烟气进行脱硫脱汞处理后，将其置于温度为20-30℃的温水中浸泡，可以实现脱硫脱汞剂中部分成分的回收利用。