净化液体的介质,其制备方法及其应用的制作方法

净化液体的介质,其制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种改性火山灰材料，与天然火山灰相比具有扩大的活性表面，本发明还与一种其制备方法以及该改性火山灰从流体中除去物质的应用有关，特别是从燃烧车间的废气中。
【专利说明】净化液体的介质，其制备方法及其应用

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种改性的火山灰矿物，与天然火山灰相比具有扩大的活性表面。本 发明还与该改性火山灰从流体中除去物质的应用有关，特别是从燃烧车间的废气中。本发 明还包含改性火山灰的作为结合污染物的催化剂和/或材料的载体的应用。

【背景技术】
[0002] 当今化石燃料，如天然气、石油和煤被广泛应用于产电或热能，燃烧废料或吹炼或 净化物质，特别是矿石。由于对电能增加需求量，以及在国家间如德国和日本的一致撤除运 行中的核电站，煤获得的吸引力增长了，因为其也存在于工业国家其本身中。
[0003] 在中国每年有产能预测在大约70GW的燃煤发电站被建造。在德国大约有一半的 电能产自燃烧煤，由于有计划的从使用核能中退出，其在电能生产上的份额增长了。
[0004] 以燃烧天然气或乃至石油为例，与其相比，一个熟知的燃烧煤的缺点在于其中包 含污染物的相对高排放，其包括除了二氧化碳以外还有二氧化硫、氮氧化物、碳水化合物、 盐酸、二恶英、呋喃、烟灰以及炭黑。这特别适用于垃圾焚烧发电厂，在那里不同类各种不同 制品的混合物被焚烧。
[0005] 操作燃烧装置的另一个问题在于剧毒的重金属如水银，其被包含在要焚烧的材料 中，被排放入环境中。
[0006] 此外由于上述原因，只有在具有复杂的排放控制时燃烧设施才可被操作，其确保 从排放气体中基本完全除去有毒物质。然而，尽管已经向此类控制措施投入大量的努力，水 银的全球排放量被发现增加了。此增加主要归因于在燃烧设施中增加的煤燃烧。根据联合 国环境计划（联合国环境计划署）提供的信息，498吨水银（HG)在2005年被排放入环境 中，其中德国对此数量作出大约6吨的贡献，美国大约50吨，中国则大于100吨。
[0007] 从燃烧设施如燃煤发电站、垃圾焚烧厂、或矿石焙烧设备排放的废气包括气体成 分还有液体，流体和固体成分。由于从废气中去除固体成分一般采用除尘程序，如通过使用 表面过滤介质、电除尘器、气体洗涤器和离心分离机。通过热燃烧、催化转化、吸收和/或吸 附，气态和液态或流动的材料基本被从废气中去除。由于废气可以以一种划算的方式从有 毒物质中提纯，归因于经济约束，吸收和吸附的方法收到很多关注。
[0008] -种吸收污染物的简单的方法是将废气穿过水导入，该水已添加过化学添加剂或 吸附剂。
[0009] 吸附也是一种有效的和合算的从介质中去除物质的方法。在此方法中废气越过和 /或穿过特别的材料被导入，能够将废气中存在的物质阻挡在其表面。吸附剂的一个已知的 优点在于他们基本是可再生的。被阻挡/被吸收在吸附剂上的物质被去除，例如，通过热措 施该吸附剂可被再次使用。在过去，由于其展现出相对大的表面，活性炭被作为最好的吸附 剂之一被使用。
[0010] 尽管活性炭是一种良好的吸附剂，其应用涉及一些缺陷。
[0011] 只是安全原因，由于活性炭本身天然易燃，活性炭不能应用于表现出更高温度的 废气。由于需要小心的挑选温度，常规的热解吸也是有问题的。在一方面由于上述理由其 不能太高，另一方面温度需要够高使得吸收物质被完全解吸，这种平衡总是难以达到。
[0012] 此外，活性炭的应用会负面地影响用于工业用途的积累烟道灰的利用。烟道灰，通 常从发电厂的过滤装置收集，被认为是一种有价值的产品，其作为水泥的替代品应用于混 凝土的生产。在烟道气/废气中加入活性炭，烟道灰的质量会被负面地影响，将其应用于混 凝土工业中是十分危险的。此类烟道灰的质量降低主要原因在于现在包含于其中的活性炭 会吸附添加剂，例如气孔创造者，其对混凝土的良好的冻露性能是不可估量的。因此，需要 采取额外的昂贵的措施，在其进一步使用之前从烟道灰中剔除活性炭。


【发明内容】

[0013] 因为这个原因，本发明的一个问题在于提供一种合算以及高效的方法以减少废气 中的污染物的量，其意味着可以多功能的方式使用，其不会显示出现有技术中的缺点。
[0014] 此问题通过提供一种矿物，也就是改性形式的火山灰，其显示出的活性表面至少 在40m2/g左右来解决。
[0015] 火山灰是火山凝灰岩的一种常用名，其为灰色或奶油色的碎屑状岩石，主要地由 轻石状的粉尘组成。与石灰与沙子或与波特兰水泥混合。其普遍适用于水利工程。其存在 于各个地点，如在法国埃菲尔。在德国有巴伐利亚火山灰，也叫做施瓦本或莱茵火山灰，或 者巴伐利亚火山灰。施瓦本显示出的孔体积大约为0, 25cm3/g，莱茵火山灰显示出的孔体积 大约为0.15cm3/。相比之下，活性炭显示出的孔体积为0.4至2cm 3/g。尽管具有相对高的 孔体积，施瓦本显示出的在其上吸收任何物质的活性表面只有大约20m2/g。相比之活性炭 下显示的在其上成为吸收任何物质的活性表面多达400m 2/g。
[0016] 已发现任何市售的、任何产地的火山灰包含的成分，其可被特别的制剂/液体溶 解的、被从矿物中移除以使得矿物的表面面积被发掘出来，到目前为止其从环境中是不可 达到的。还有，这会明显的发生并不会使材料的结构完整性和吸附性能恶化，且相当惊奇在 一定程度上提高了所述的吸收能力，此仅从计算到的/确定的表面增大上是不可预料的。
[0017] 根据本发明的矿物的制备（以下为术语改性火山灰），其可以简单的且易于实现。 为了这个目的，火山灰采用试剂处理，使得火山灰的特殊成分溶解，并可溶于使用的试剂 中。
[0018] 本发明中使用的火山灰为任意已知的来源于任何地区的火山灰，如巴伐利亚火山 灰，莱茵火山灰，来自黑森林的火山灰（德国），来自埃菲尔的火山灰或类似的，也就是天然 火山灰，其是在全世界火山活动时生成的。火山灰会被放入合适的容器与试剂接触，旨在溶 解掉矿物中的物质。
[0019] 作为试剂，任何能够溶解火山灰中的物质的试剂都可以用，以便溶解掉该物质。
[0020] 这样一种试剂的非限制例子是水，较佳地为蒸馏水，或者水和表面活性剂的混合 物，或酸或任何它们的结合。
[0021] 水同样也被证明在溶解和将火山灰中的物质洗出上有效，当使用水/表面活性剂 混合物时其特性被发现甚至提升了。不希望被任何理论绑定，目前预期表面活性剂会提高 水把物质溶解出火山灰的能力，在其中他们减少了水的表面张力使得水甚至可以进入或混 入原来被可溶于水的所述物质封闭的孔中。该物质因此可被更高效地溶解和运出矿物。作 为可用于本发明的表面活性剂，可使用任何常规非离子或离子表面活性剂，如阴离子、阳离 子或两性表面活性剂。
[0022] 另一用于处理火山灰的有效溶剂为酸，例如常规的无机或有机酸，通过其成分溶 于酸，如氧化钙（CaO)可被从火山灰中溶解掉。
[0023] 无机酸的实例为 HBr、HC1、HCI03、HCI04、圆03、H2S0 4、H3P04、H3PO3 等等。有机酸用 于处理火山灰的实例为HC00H、CH3C02H、CCH2C0 2H、C13CC00H、柠檬酸、乳酸等等。较佳地的酸 为HCl与HNO3，由于其能够与钙、H 2SO4或柠檬酸形成水溶性盐，由于其大规模的可用。
[0024] 该火山灰与试剂在足以实现想得到的表面积增大的条件下接触一个时间周期。在 此方面选择的试剂，也就是水/表面活性剂混合物或酸、试剂的各自的浓度以及温度和处 理持续时间被认为是实现该火山灰活性表面想得到的增大的参数。
[0025] 当使用水/表面活性剂混合物时，表面活性剂存在于水中，数量为大约 2-12νο1· -%，较佳地为 3-8νο1· -%，更佳地大约为 4-6νο1· -%。
[0026] 假如使用一种酸，此酸存在的数量大于大约5-50vol. - %，较佳地10-40vol. - %。 较佳地数量为15%或20%或25%或还有30%。
[0027] 在处理期间选择的温度可为周围温度，也就是说，从大约20°到25°C的范围，或 在更高的范围，例如从30°C或更高，例如，在大约40°C，或50°C，或60°C，或70°C，或80°C或 90°C或KKTC或IKTC或120°C或更高。可理解假如使用更高的温度，本领域技术人员会选 择合适的装置为的是考虑到液体的沸点，可能的蒸发。假如选择的温度高于液体的沸点，合 适的逆流装置或甚至加压装置会被使用。
[0028] 处理火山灰的时间周期会被选择，这样想得到的活性表面的增大会被实现，此为 至少40m 2/g，或至少50m2/g或至少60m2/g或至少70m2/g，或至少80m 2/g，或至少90m2/g或至 少IOOmVg或至少IlOmVg或至少120m2/g，或至少130m 2/g，或至少140m2/g，或至少150m2/ g，或至少160m 2/g，或至少170m2/g，或至少180m2/g或更大的活性表面。该时间周期，在此 期间试剂与火山灰接触以实现活性表面想要的增大，其一般为10分钟或更长，或15分钟或 更长，或20分钟或更长，或30分钟或更长，或1小时或更长，或1. 5小时或更长。
[0029] 要处理的矿物，也就是火山灰，可在处理期间被混合，例如，通过搅拌在其中发生 接触的溶液，或通过摇动其中包含溶液的容器，为的是改善试剂与火山灰的接触。
[0030] 根据一较佳实施例，火山灰首先与酸性溶液接触，随后与水/表面活性剂混合物 接触，或反之亦然。此处可溶于酸的成分会被溶解掉然后在随后的采用水/表面活性剂的 处理中被洗掉。可选择地，假如水/表面活性剂混合物在第一步骤中使用，其会打开到目前 为止堵塞的孔并同样地扩大表面积，同时在下一步骤中酸会溶解掉可溶于酸的成分，其到 目前为止同样地不让酸进入。
[0031] 一般来说,从火山灰中溶解掉的材料会通过随后的洗涤步骤从固体材料中分离出 来。这可以通过将改性火山灰与去离子水在周围环境或高温下接触实现，正如采用上述的 试剂处理（水/表面活性剂混合物或酸）。根据一较佳实施例，该采用试剂处理后得到的材 料与去离子水接触过数次，也就是两次或三次，目的是实现基本上彻底的从火山灰中去除 溶解成分和在处理中使用的试剂。
[0032] 当使用酸性试剂时，第一洗涤步骤可采用温和的碱性溶液进行，也就是使用碱，例 如NaOH或KaOH，其pH在大约8-9之间。洗涤进度可以简单的通过在洗涤步骤后测定洗涤 溶液的pH确定。交替或随后地在温和碱性或中性pH中缓冲的体系被使用。该洗涤步骤一 般会重复，直到洗涤水表现出想得到的pH，例如中性pH。
[0033] 根据一较佳实施例该洗涤过程已经在一个阶段时会被停止，其中该洗涤水在与改 性火山灰接触后仍旧表现出酸性pH。洗涤水的pH可能仍旧在大约2、或3、或4、或5或6 附近，其表明酸的残留量仍旧留在改性火山灰中。火山灰中酸的痕迹被发现对汞的沉积来 说是有利的。可选择的，对于最后的洗涤步骤或最后的洗涤步骤其本身使用具有预调PH值 的洗涤溶液。
[0034] 本领域众所周知汞的沉积被与存在于废气/烟道气自身的成分反应所影响，即其 意味着盐酸其采用以下方式与汞反应：
[0035] 2Hg+4HCl = 2HgCl2+2H20
[0036] 因此，假如本改性火山灰仍旧包含酸性试剂的残留量，会实现汞的增强沉积。
[0037] 根据本发明另一实施例本发明涉及通过上述描述的本改性火山灰在净化流体的， 如燃烧和发电厂排出的废气，或如液体，例如水、乙醇或碳水化物，例如汽油、燃料油等等的 应用。
[0038] 本改性火山灰表现出与天然火山灰相比增大的表面积/活性表面，其显示为一种 优良的吸附剂，甚至其具有的吸附能力超过仅仅从表面积的扩大所预期的那样。因此本改 性火山灰可作为吸附剂使用于其中普通活性炭被使用的任何应用。
[0039] 本改性火山灰的一个优势在于其显示出对汞的惊人的高吸附能力，而且不像活性 炭那么易燃。由于此原因其可以直接被导入废气或燃烧车间的烟道气中，并不具有任何冷 却此些气体的必要。甚至800°C的温度不会改变改性火山灰的结构，所以根据一其他的实施 例，本改性火山灰也可被导入燃烧室本身，其具有的效果为该改性火山灰与在安装于下游 的织物或电过滤器上的废气的其他成分一起沉积并可与在整个通过过滤器的期间与污染 物反应。与活性炭相反该改性火山灰高耐磨也不会产生细粉尘。
[0040] 本改性火山灰也可用于纯化液体，举例来说为水，特别是自来水。由于生物材料， 如细菌，像蓝藻菌，在水中存在而要被净化，用于此目的的活性炭到目前为止是不可再生 的。再生包括去除和破坏该生物材料，接着加热该吸附剂到这样的一个温度，其会消极影响 活性炭的结构，相比之下该改性火山灰可通过加热到高温简单的再生，在此高温时生物材 料完全的被焚化。
[0041] 火山灰和该改性火山灰可采用常规方法被研磨成任意想要的尺寸，也就是成为颗 粒或成为粉末。如果在大约< 100 μ m，较佳地<50 μ m的尺寸，其可以直接使用在气流处理 中。其可采用常规方法被注入废气并在其中流体化，其中固体会在织物或电过滤器中被收 集，一般用于燃烧车间。可选择地改性火山灰也可以用在填料床中。
[0042] 与如活性炭相比本改性火山灰的另一优势可见于其表现出强大的水吸附能力。所 以，在净化废气中本改性火山灰使得净化过程在接近露点进行，不使过滤区变得粘结，该粘 结在这些条件下使用活性炭时会发生。此外，该改性火山灰不会使得用于混凝土生产的烟 道灰的性能恶化。
[0043] 本改性火山灰可单独用于净化燃烧车间的废气或烟道气，其与采用活性炭大幅的 降低了运营公司的成本。还有，该改性火山灰可作为与任意其他已知的手段的混合物使用， 如活性炭。
[0044] 由于本改性火山灰也可在与碱性介质混合并不恶化其吸收性能，例如氢氧化钙、 碳酸钙、生石灰、白云石、碳酸钠和/或碳酸钠，还有酸性组分，存在于废气和/或烟道气中 可被去除。一种较佳的混合物为本改性火山灰加之含碳化合物和/或石灰的派生物，例如 本改性火山灰与碳酸钙和/或活性炭的混合物。
[0045] 根据一实施例本改性火山灰以酸的形式使用，也就是说，其中包括酸试剂的残留 量用于增大其活性表面，然后随后或在同时与一根据本发明的中性改性火山灰一起和/或 加之基本的和/或含碳介质。
[0046] 根据另一个实施例本发明也涉及到本改性火山灰的作为附加佐剂/添加剂的载 体的应用，如硫化物，聚硫化物，或单质硫，此些成分帮助从流体中去除汞。作为选择地，或 加之催化剂可被包含在该改性火山灰的表面积上，如钒、钨、钛、钯、铑、钼、奥厄发火合金、 雷尼镍、二氧化锰、五氧化二钒、氧化钐（III)或霍加拉特剂。此些化合物可根据常规方法 沉积在该改性火山灰表面，例如浸渍，较佳地采用可溶性盐浸渍，例如硝酸铜。
[0047] 该改性火山灰包含可用于吸附净化流体如废气以及同时将要净化的流体中的污 染物催化转化的任意上述佐剂成分和/或催化剂。此类应用的例子为在混凝土厂中废气的 氮氧化物的SCR还原或有机材料和/或氯化烃类和/或一氧化碳的氧化。
[0048] 由于其表现出来的表面积还有与氧化铝相比的的温度电阻率，该改性火山灰也可 以作为催化剂的陶瓷体的载体涂料使用，在其上催化活性金属会以常规方法被包覆。
[0049] 此外,将该改性火山灰与活性炭和/或HOK混合是可能的。在这方面该改性火山 灰会装载另外会阻塞活性炭气孔的成分，例如单质硫或适用于氧化过程的催化剂。
[0050] 另一较佳实施例在于元素硫可被热浸镀，或烧融或与可溶性玻璃胶合在该改性火 山灰上，为的是实现改进汞排放的减少。为了增加汞的结合，水玻璃在其应用之前可通过酸 被转化至硅胶，结果是硫可以很好的被分散。为了这个目的包括本改性火山灰/硫/水玻 璃的体系与酸反应，例如盐酸，或酸性气体，如SO 2和/或HCL。此外，其对提供本改性火山 灰的孔中的酸性硫来说也是可能的，例如将本改性火山灰浸泡于酸性硫中，其使得单质汞 脱除所述的孔，最后将其从要净化的流体中去除。

【具体实施方式】
[0051] 本发明以以下实施例来说明，其非旨在任何意义上限制本发明。
[0052] 实施例
[0053] 实施例1 :改件火山灰的制各(酸）
[0054] 使用巴伐利亚火山灰（市面上来自于标记水泥，哈尔堡，德国），其具有以下成分：
[0055] SiO2 50-60 % Al2O3 10-15% CaO 10-15% Fe3O3 3 - 6 % MgO 卜 3 % SC); 9- 13% 容积密度900Kg/m3 d 10 < 1 μ m d 50 20 - 40 μ 臟 ?9? 100- 130 pm
[0056] 40g上述火山灰粉末的活性表面（表面积）根据DIN ISO 9277 :2003-05确定，让 位于活性表面根据BET (比表面积方法；ASAP2420设备，来自微粒学股份有限公司的V2. 09， 德国；5现场测定）出产为22, 2m3/g。
[0057] 6批40g上述火山灰粉末，每批被运入容器中。IOOml包括50mlHCl (15体积; 默克公司）或硝酸（15体积默克公司）的溶液被加入火山灰中，分别地，并补充50ml 蒸馏水（3/3-批）。该混合物在大约50°C的温度下搅拌1小时来加热。
[0058] 在冷却后将该酸性液体被倒掉，剩余的火山灰粉末与IOOml的蒸馏水在50°C的温 度下在搅拌下接触一小时。20分钟后将洗涤水更换两次，每次均倾倒掉并以新的蒸馏水替 代（IOOml)。在冷却后将洗涤水倒掉并再次以IOOml蒸馏水替代，搅拌，其pH值在20分钟 后确定，被发现范围大约从7-7. 5。再次将洗涤水倒掉，剩余的火山灰粉末在250°C在烘箱 中干燥2小时。
[0059] 产生的火山灰的活性表面根据上述DIN ISO 9277 :2003-05 (BET-方法；ASAP2420 设备，来自微粒学股份有限公司的V2. 09,德国，5现场测定）确定。实现了以下效果。
[0060] 批次 I (HCl) 84,2 nr/g 2 83,9 m2/g 3 84,7 m2/g 4 ( HNO3) 95,8 m 2/g
[0061] 5 92,9 nr/g 6 95J nr/g
[0062] 实施例2 :改件火山灰的制备(酸&水/表面活性剂）
[0063] 在实施例1中提到的40g的巴伐利亚火山灰在合适的容器中与包含50mlHCL(15体 积默克公司）和50ml蒸馏水的溶液接触。该混合物在大约50°C的温度下搅拌1小时加热。
[0064] 上层液体被倾倒，剩余的火山灰与IOOml蒸馏水在周围温度下搅拌下接触1小时。 洗涤水在20分钟后被更换两次，每次被倒掉并替代以新的蒸馏水（IOOml)。洗涤水通过倒 掉被除去，剩余的火山灰被分散于IOOml常规尿石和水垢清洗剂（5-15%有机酸，< 5%非 离子表面活性剂；从梅勒吕德，布鲁根，德国得到）并在周围环境下搅拌4小时。
[0065] 然后，该上层清液被倒掉，火山灰采用50ml蒸馏水在周围稳定下清洗30分钟。随 后，产生的火山灰采用在烘箱中在250°C下干燥2小时的方法，其活性表面根据DIN ISO 9277 :2003-05 确定为 102m2/g。
[0066] 实施例3 :改件火山灰的制各(酸）
[0067] 如以上实施例1所述的4批40g的巴伐利亚火山灰，每批与包含50mlHCl(15体 积;默克公司）或50mlH 2S04(20体积;默克公司），各个与50ml蒸馏水（2/2批）的 溶液在合适的容器中接触。该混合物在回流下在大约70°C的温度下搅拌1. 5小时而加热。
[0068] 在冷却后将上层清液倒掉，剩余的火山灰与IOOml蒸馏水在周围温度在搅拌下接 触10分钟。洗涤水在五分钟后以倾倒与以新的蒸馏水（IOOml)替代而被更换。洗涤水被 倒掉，剩余的火山灰粉末在烘箱中在250°C干燥两小时。
[0069] 批次 I (HCl) I24.5nr/g 2 119.7ra2/g 3 (H2SO4) 108.6m 2/g 4 107,5 nr/g
[0070] 实施例4 :改件火山灰的制各（水)
[0071] 如以上实施例1所示巴伐利亚火山灰40g，与IOOml蒸馏水接触并在周围温度下搅 拌1小时。倒去上层清液，剩余的火山灰在烘箱中在250°C下干燥1小时。如上述所述确定 活性表面，根据BET (如实施例1中的上述测定）发现为62m2/g。
[0072] 实施例5 :改件火山灰的制备(水/表面活性剂）
[0073] 如以上实施例1所示的巴伐利亚火山灰40g与IOOml常规尿石与水垢清洗剂 (5-15%有机酸，< 5%非离子表面活性剂；从梅勒吕德，布鲁根，德国得到），在一合适的容 器中接触并在周围温度下搅拌1小时。
[0074] 上层清液被倒掉，剩余的火山灰采用在周围温度搅拌30分钟下用IOOml蒸馏水洗 涤一次。剩余的火山灰会粉末在烘箱中在250°C下烘干2小时，该活性表面根据DIN ISO 9277 :2003-05 测定为 78m2/g。
[0075] 实施例6 :改件火山灰的制备(水/表面活性剂）
[0076] 如以上实施例1所示的巴伐利亚火山灰40g与IOOml常规尿石和水垢清洗剂 (5-15%有机酸，< 5%非离子表面活性剂；从梅勒吕德，布鲁根，德国得到），在一合适的容 器中接触并在70°C的温度下搅拌2小时。
[0077] 上层清液被倒掉，剩余的火山灰采用IOOml在周围温度搅拌30分钟下用蒸馏水洗 涤一次。剩余的火山灰会粉末在最后的洗涤步骤后在烘箱中在250°C下烘干2小时，该活性 表面根据 DIN ISO 9277 :2003-05 测定为 127m2/g。
[0078] 实施例7 :改件S-火山灰（混合物）的制备
[0079] 根据实施例1制备的5g改性火山灰（HC1，表面积83, 9m2/g ;尺寸< 60 μ m)，0, 2g 硫磺（超微粒）和〇.5g天然碳酸钠玻璃水（固体成分42%)(均由默克公司生产，德国） 在混合器（华凌）中混合5分钟。生成的混合物是一种干燥的，粉状的混合物（特指改性 S-火山灰）。
[0080] 实施例8 :在废气净化中使用改件火山灰 [0081] 气体271，包括以下预设的成分：
[0082] 氮气： 9〇Vol.-% 氣气： 〗〇V〇1.-% HCI: 18,1 mg/l 湿度 （U5g/I 汞（Hg2Cl2) 8,1 Mg
[0083] 在180°C的温度引导其通过管道（长度27cm，量42ml)包括250mg混合物，其包括 240mg氢氧化钙粉末（马克，哈尔堡）以及IOmg表现出来的活性表面为83, 9m2/g的改性火 山灰（根据实施例1制备）（气体通过的时间：12分钟）。作为对照240mg氢氧化钙粉末与 IOmg显示出活性表面为22, 2m2/g的常规巴伐利亚火山灰的混合物被使用。
[0084] 在穿过管道后（检测控制管），气体被收集，最初的汞表现出来的数量（8, 1 μ g ;通 过吸收光谱仪测定）被确定。以下数量被检测出来：
[0085] 检测：大约0· 7 μ g (大约减少92% )
[0086] 控制：大约7 μ g (大约减少12% )
[0087] 上述显示通过改性火山灰的在净化器中汞的减少惊人的超出根据表面积增大所 预料的数量（对比原火山灰；预期为4倍增加-检测> 7倍增加）。
[0088] 实施例9 :在废气净化中的S-火山灰
[0089] 气体271，包括以下预设的成分：
[0090] 氮气： 9〇V〇L-% 氧气： lOVol,-% HCl: 18,1 mg/l 湿度 0.15g/丨 汞（Hg2CI2) 8,1 Mg
[0091] 在150°C的温度引导其通过包括250mg混合物的管道，其包括240mg氢氧化钙粉 末（马克，哈尔堡）以及IOmg表现出来的活性表面为83, 9m2/g (管道尺寸和接触时间如实 施例8所述）的改性火山灰（根据实施例7制备）。作为对照240mg氢氧化钙粉末与IOmg 显示出活性表面为22, 2m2/g的常规巴伐利亚火山灰的混合物被使用。
[0092] 在穿过管道后（检测控制管），气体被收集，最初的汞表现出来的数量（8, 1 μ g ;通 过吸收光谱仪测定）被确定。以下数量被检测出来：
[0093] 检测：大约0· 4 μ g (大约减少97% )
[0094] 控制：大约6, 8 μ g (大约减少13% )
【权利要求】
1. 一种改性的火山灰，具有的活性表面符合比表面>大约40m2/g，其特征在于，其通过 包含以下步骤的方法可得： (a) 使火山灰与能够溶解掉该火山灰中的成分的试剂接触；以及 (b) 将该溶解成分从该火山灰中除去。
2. 根据权利要求1所述的改性的火山灰，其特征在于，用于其制备的该火山灰来自巴 伐利亚火山灰或莱茵火山灰，来自黑森林（德国）的火山灰或来自埃菲尔（法国）的火山 灰。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的改性的火山灰，其特征在于，该改性火山灰具有 彡大约60m2/g的活性表面，较佳地 > 大约80m2/g，更佳地> 大约100m2/g，甚至更佳地彡大 约120m2/g，甚至更佳地 > 大约140m2/g。
4. 根据前述任一项权利要求所述的改性的火山灰，其特征在于，其用选自包含硫化物、 聚硫化物、金属盐类、催化活性物质或它们的任意结合的组的成分浸渍，或用选自包含单质 硫、水玻璃或它们的任意结合的组中的成分充满。
5. 根据权利要求4所述的改性的火山灰，其特征在于，该金属或金属盐，分别包含钒、 钨、钛、钯、铑、钼、奥厄发火合金、雷尼镍、氧化锰、五氧化二钒、氧化钐（III)和/或霍拉加 特剂或它们的任意结合。
6. 根据前述任一项权利要求所述的改性火山灰，其特征在于，其与可乐、活性碳和/或 碱性成分混合。
7. -种具有的活性表面符合比表面>大约40m2/g的改性火山灰的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤： (a) 使火山灰与能够溶解该火山灰中的成分的试剂接触；以及 (b) 将该溶解成分从该火山灰中除去。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该能够溶解火山灰中的成分的试剂从包 括水、水/表面活性剂混合物或酸，或它们的任意混合物的组中选出。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该酸为盐酸、硝酸、或含硫酸或它们的混 合物。
10. 根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其特征在于，该能够溶解成分的试剂与 火山灰的接触在从环境温度到150°C的温度下产生。
11. 一种根据权利要求1?6中任一项所述的改性火山灰的应用，其特征在于，用于净 化流体。
12. 根据权利要求11所述的应用，其特征在于，该流体选自废气或自来水。
13. 根据权利要求11或12的应用，其特征在于，该净化包括从流体中除去选自水银、重 金属、一氧化氮、二恶英、氯化呋喃、氯化烃、芳香烃、一氧化碳、盐酸、二氧化硫、硫化氢、细 菌、真菌、生物残骸或它们的任意组合的污染物。
【文档编号】C02F1/28GK104394960SQ201380032682
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】康拉德·菲希特尔, 迈克尔·菲希特尔, 罗兰·菲希特尔 申请人:技术研究和环境保护发展工联会有限公司