一种汞捕捉剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种汞捕捉剂，由如下的组分制成：胺、二硫化碳、氢氧化钾；及，无机碳酸盐和无机碳酸氢盐中的一种；所述胺与二硫化碳的摩尔比为1:0.95-1，所述氢氧化钾与胺的摩尔比为1:1，所述无机碳酸盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200，所述无机碳酸氢盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200。本发明还涉及该汞捕捉剂的制备方法以及利用该汞捕捉剂处理含汞燃煤烟气的处理方法。本发明的汞捕捉剂效率高，制备方法副产物低、效率快，处理含汞燃煤烟气方法效率高。
【专利说明】一种汞捕捉剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种重金属捕捉剂及其制备方法和应用，尤其是涉及一种汞捕捉剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]汞的急性毒性(半数致死量)极强，慢性毒性主要显现为中枢神经障害，另外还具有生殖毒性，免疫毒性，变异毒性(染色体异常)和生态毒性.单体汞是在常温下呈液体状态的唯一金属，熔点低，在常温下也可蒸发而污染大气环境.汞的发生源主要是煤炭火力，废弃物燃烧，非铁金属精炼等。
[0003]我国的煤炭使用量极大，有毒有害物质排放量很大。据中国社科院社会发展研究中心、甘肃省城市发展研究院、兰州城市学院6月26日联合发布《中国生态城市建设发展报告(2014)》，报告显示2012年，我国消耗了占全世界近一半的煤炭，火电则燃烧了全国一半的电煤。
[0004]我国煤炭中汞含量平均为0.22mg/Kg，烟气中汞排放浓度大约为0.05—0.15mg/m3。汞在烟气中以气态单质汞(Hg)，气态氧化汞(二价汞)和颗粒态汞三种形式，颗粒态汞是附着于微粒子表面的汞，通过湿式洗涤系统和集尘系统易被去除。二价汞稳定，易溶于水，也可被洗涤系统除去。原子态的单价汞不容于水，易挥发，难以附着于煤烟微粒子表面，长时间遗留于气相中，难以被湿式洗涤系统和集尘系统去除。
[0005]现有的汞捕捉剂在制备过程中，最终产品中会含有过量的CS2，CS2过量会产生气味。而且过量的CS2会在二硫代氨基甲酸合成中生成三硫代碳酸钠等三硫代碳酸盐，该三硫代碳酸盐呈现红色，使近乎无色的二硫代氨基甲酸盐着色从而减低二乙基二硫代氨基甲酸钾金属盐的价值。而且三硫代碳酸盐在使用时进而会放出CS2，加大本来就有的CS2的量，给人体造成危害。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种脱汞性能好的汞捕捉剂，同时本发明还提一种副产物低、反应速度快的供制备该汞捕捉剂制备方法，此外本发明还提供一种利用该捕捉剂处理含汞燃煤烟气的处理方法。
[0007]为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0008]一种汞捕捉剂，由如下的组分制成:胺、二硫化碳、氢氧化钾；及，无机碳酸盐和无机碳酸氢盐中的一种；所述胺与二硫化碳的摩尔比为1:0.95-1，所述氢氧化钾与胺的摩尔比为1:1，所述无机碳酸盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200，所述无机碳酸氢盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200。胺，CS2，氢氧化钾进行反应，制备出二乙基二硫代氨基甲酸钾，二乙基二硫代氨基甲酸钾能够与汞离子产生络合反应，形成络合物，从而实现对汞的捕捉。本发明中的碳酸盐包括但不限于碳酸钠，碳酸钙，本发明中的碳酸氢盐包括但不限于碳酸氢钠，碳酸氢钙。这些添加的碳酸盐和碳酸氢盐在反应中起到pH缓冲液的作用，具体是在反应中一边控制pH —边促成反应，使注入的CS2全部用于二硫代酸，同时也在促成所生成的三硫代碳酸盐的分解反应。
[0009]本发明中，优选的方案为所述胺为二丁基胺、甲胺、乙胺、二乙基胺、N-甲基乙基胺、丙胺、N-乙基丙基胺、二丙基胺、N-甲基丁基胺、N-丙基丁基胺、N-乙基丁基胺和苯胺中的一种或者两种以上的混合。
[0010]本发明中，优选的方案为所述无机碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾中的一种或者两种以上的混合。
[0011]本发明中，优选的方案为所述无机碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的一种或者两种以上的混合。
[0012]本发明还提供一种汞捕捉剂的制备方法，依次包括如下步骤:
[0013]a.取无机碳酸盐和无机碳酸氢盐中的一种与胺、氢氧化钾进行混合，然后用水溶解，获得混合物溶液；其中胺优选本发明中，优选的方案为所述胺为二丁基胺、甲胺、乙胺、二乙基胺、N-甲基乙基胺、丙胺、N-乙基丙基胺、二丙基胺、N-甲基丁基胺、N-丙基丁基胺、N-乙基丁基胺和苯胺中的一种或者两种以上的混合；优选的无机碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾中的一种或者两种以上的混合。优选的无机碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的一种或者两种以上的混合；
[0014]所述氢氧化钾与胺的摩尔比为1:1，所述无机碳酸盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200,所述无机碳酸氢盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200 ；
[0015]b.将经过a步骤获得的混合物溶液加入反应器中，然后加热至40_53°C，然后向混合液中加入二硫化碳，所述胺与二硫化碳的摩尔比为1:0.95-1 ；
[0016]C.将加入二硫化碳的混合物溶液在40_53°C温度下恒温反应2小时，然后冷却，得到产品，在反应过程中控制混合物溶液的pH值在10-14的范围内。
[0017]制备过程中添加的无机碳酸盐或者无机碳酸氢盐来控制反应液，使得CS2挥发或全部用于反应，避免转化为三硫代碳酸盐。避免过量的CS2在二硫代氨基甲酸合成中生成三硫代碳酸钠等三硫代碳酸盐，该三硫代碳酸盐呈现红色，使近乎无色的二硫代氨基甲酸盐着色从而减低二乙基二硫代氨基甲酸钾金属盐的价值。而且三硫代碳酸盐在使用时进而会放出CS2，加大本来就有的CS2的量，给人体造成危害。
[0018]无机碳酸盐以及或者无机碳酸氢盐的添加量与对氢氧化钾的质量比为1:5-200，当质量比范围超出这个范围则会产生反应不良或造成成本增加等负面效应。无机碳酸盐以及或者无机碳酸氢盐的添加量与氢氧化钾的质量比超过1:200时将会造成材料的浪费，力口大成本；如果二者的质量比低于1:5，则对反应的缓冲弱，将会导致副产物的产生。
[0019]制备时的反应温度控制在50°C左右，该温度可以缩短反应时间增强反应效果，还能避免副生三硫代碳酸钠等。
[0020]本发明中，优选的方案为所述c步骤中采用氢氧化钾控制混合物溶液的pH值。
[0021]本发明还提供一种采用汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法，包括如下步骤:
[0022]a.取汞捕捉剂，然后向其中加入4倍于汞捕捉剂体积的水进行稀释，得到汞捕捉剂稀释液；向高分子汞捕捉剂稀释槽内注入纯水稀释原液到20%的体积浓度，并充分搅拌。稀释度20%在粘度，流动性，反应性等方面最为适宜，可保证综合脱汞率达到93-97%以上；
[0023]b.采用喷雾联管将经过a步骤获得的汞捕捉剂稀释液进行雾化，然后将雾化的汞捕捉剂稀释液与温度为140-160°C的含汞燃煤烟气进行逆向接触，将含汞燃煤烟气的温度降至 55-60 0C ；
[0024]所述含汞燃煤烟气包括汞、硫的氧化物和氯化氢；此外，本发明还能够对包含汞、硫的氧化物、氯化氢、氮的氧化物、二噁英、煤尘、烟尘等物质的烟气进行净化处理，能够去除上述物质；
[0025]该步骤中将含汞燃煤烟气的初始温度控制在140_160°C (在处理设备中，可以将设备中的烟气入口处保持温度在140-160°C，即可以使得进入设备的烟气保持在140-160°C的温度范围内)，主要是基于以下原因:
[0026]1.需要将烟气温度控制在硫酸沸点以上进行运作，由于烟气中含有的SO3会与烟气中的水分子结合形成硫酸水分子进而腐蚀劣化设备，减低寿命。
[0027]2.回避烟气中产生的副生物如0&(:12在多湿低温的环境中发生潮解而强固附着在设备上造成系统损坏。
[0028]3.该温度范围适宜烟气中固体微粒子捕捉的低温高湿条件，可以高效率地去除微粒子。
[0029]4.该温度范围适宜二噁英的初期生成抑制。
[0030]该步骤中，烟气中的煤烟微粒子，HCl, SOx也被吸收除去，使得烟气进行了第一步的净化，将含汞燃煤烟气冷却到55-60°C左右，是基于以下原因:
[0031]1.HCL, Sox, Hg的去除反应适宜温度是55_60°C，在该温度下产生如下反应:
[0032]HCl+NaOH = = = NaCl+H20 ；
[0033]S02+2Na0H+0.5O2 = = = Na2S04+H20 ；
[0034]Hg+ (CH3CH2) 2NCS2K = = = (CH3CH2) 2NCS2Hg+K+。
[0035]2.该温度范围是将进入冷却吸收减湿塔内的烟气中的煤尘，煤烟子，粉尘等固体微粒子和硫酸水汽，盐酸水汽，氟酸水汽等液体微粒子加以除去的适宜温度。
[0036]3.该温度范围是烟气的断热饱和温度范围。
[0037]4.冷却吸收减湿塔内被吸收液和洗净水经常湿润的部位，大多用树脂或橡胶等耐腐蚀而非耐热性的材料制成，如果烟气和循环液的温度高于设计限值将会造成致命损坏。
[0038]c.将经过b步骤处理后的含汞燃煤烟气进行减湿处理；
[0039]d.将经过c步骤处理后的含汞燃煤烟气进行气液分离处理，然后将分离后的气体进行过滤；
[0040]e.将经过d步骤处理后的含汞燃煤烟气进行减湿处理，得到净化后的含汞燃煤烟气。
[0041]本发明中，采用汞捕捉剂对含汞燃煤气的处理方法，优选采用如下处理装置，该装置包括汞捕捉剂注入稀释系统和冷却吸收减湿塔；所述冷却吸收减湿塔包括冷却吸收减湿塔主体、烟气入口、烟气出口、排水口、通风口、冷却吸收循环液出口、烟气折流挡板、检查口、冷却吸收用喷雾联管箱、减湿层洗涤用喷雾联管箱、减湿层、减湿用喷雾联管、气液分离器、充填物料层、冷却吸收液循环泵和氢氧化钠注入泵；所述减湿层为2个，分别为第一减湿层和第二减湿层；所述充填物料层包括聚丙烯材质的充填物和FRP材质的格栅；所述减湿层包括聚四氟乙烯材质的衬垫和FRP材质的格栅；所述减湿层洗涤用喷雾联管箱为2个，分别为第一减湿层洗涤用喷雾联管箱和第二减湿层洗涤用喷雾联管箱；所述冷却吸收用喷雾联管箱为2个，分别为第一冷却吸收用喷雾联管箱和第二冷却吸收用喷雾联管箱；所述冷却吸收减湿塔主体内部为一个容置空间，所述第一减湿层、第一减湿层洗涤用喷雾联管箱、减湿用喷雾联管、充填物料层、气液分离器、第二减湿层、第二减湿层洗涤用喷雾联管箱、第一冷却吸收用喷雾联管箱、第二冷却吸收用喷雾联管箱和烟气折流挡板依次由上至下依次设置在容置空间内；所述烟气入口、排水口、通风口、冷却吸收循环液出口分别设置在冷却吸收减湿塔主体下部的侧壁上；所述烟气出口设置在冷却吸收减湿塔主体的顶部；所述检查口为9个，由上至下依次设置在冷却吸收减湿塔主体的侧壁上；所述汞捕捉剂注入稀释系统包括汞捕捉剂存储槽、汞捕捉剂稀释槽、注水系统和汞捕捉剂注入泵，所述汞捕捉剂存储槽通过管道与汞捕捉剂稀释槽连通，所述注水系统通过管道与汞捕捉剂稀释槽连通，所述汞捕捉剂注入泵的一端通过管道与汞捕捉剂稀释槽连通；所述冷却吸收液循环泵一端通过管道分别与第一冷却吸收用喷雾联管箱、第二冷却吸收用喷雾联管箱连通，所述冷却吸收液循环泵的另一端通过管道分别与冷却吸收循环液出口、汞捕捉剂注入泵和氢氧化钠注入泵连通。
[0042]含汞燃煤烟气(在该部分中简称烟气)在该装置中的运行线路为:烟气从烟气入口进入冷却吸收减湿塔主体内，经烟气折流挡板阻挡减速，方向产生偏折，改变方向上行，然后依次与第二冷却吸收用喷雾联管箱和第一却吸收用喷雾联管箱喷出的喷雾液逆向接触进行第一次被洗涤，大部的煤烟微粒子被除去，HC1，S0X，Hg也同时被洗涤和除去；然后烟气继续上行，与减湿层洗涤用喷雾联管箱喷出的喷雾液逆向接触，然后继续上行经过第二减湿层，完成第一次减湿处理；接着，烟气继续上行经过气液分离装置，然后继续上行经过充填物料层，部分颗粒物被留在充填物料层中，进一步完成对烟气的净化；接着，烟气继续上行，依次与减湿用喷雾联管、第一减湿层洗涤用喷雾联管箱中的喷雾液进行逆向接触，完成二次净化；接着烟气继续上行，通过第一减湿层完成减湿处理后通过冷却吸收减湿塔主体的烟气出口排出。
[0043]本发明中，优选的方案为所述汞捕捉剂稀释槽为2个，所述汞捕捉剂注入泵为2个；所述气液分离器为气液分离伞板；优选的方案为所述汞捕捉剂稀释槽中设有搅拌器。
[0044]与现有技术相比，本发明的优点是:本发明的汞捕捉剂性能好；制备方法速率快、副产物低；本发明的处理含汞燃煤烟气的处理方法，脱汞效率高，能够对含汞烟气实现良好的净化效果；本发明的含汞燃煤烟气处理方法所用的设备，易操作、洗涤液、吸收液能循环利用，环保、节约成本。
[0045]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1为实施例9的采用汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法所用的装置的结构示意图；
[0047]图2为实施例9的采用汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法所用的装置中的汞捕捉剂注入系统结构不意图；
[0048]1、冷却吸收减湿塔主体；2、排水口 ；3、冷却吸收循环液出口 ；4、通风口 ；5、烟气折流挡板；6、检查口 ；7、烟气入口 ；81、第一冷却吸收用喷雾联管箱；82、第二冷却吸收用喷雾联管箱；91、第一减湿层洗涤用喷雾联管箱；92、第二减湿层洗涤用喷雾联管箱；101、第一减湿层；102、第二减湿层；11、减湿用喷雾联管；12、气液分离器；13、填充物料层；14、烟气出口 ；15、冷却吸收液循环栗；16、氣氧化纳注入栗；17、萊捕捉剂注入稀释系统；170、萊捕捉剂储存槽；171、注水系统；172、汞捕捉剂稀释槽；173、汞捕捉剂注入泵；174、搅拌器。
【具体实施方式】
[0049]实施例1
[0050]一种汞捕捉剂，称取二丁基胺12.9g(0.1摩尔)，碳酸氢钾0.5g，氢氧化钾4g(0.1摩尔)和CS27.6g(0.1摩尔)。
[0051]水45g注入反应器(通电)，在温度40°C时滴入CS27.6g(0.1摩尔)，保持该恒温使其反应2小时，冷却后从反应器上部插入CS2检知管进行定量时其值在定量限界0.63ppm以下。二丁基二硫代酸钾水溶液为略带微黄的液体，用碘滴定对CS2比为99.8%。
[0052]该汞捕捉剂的制备方法包括如下步骤:
[0053]a.取0.5g碳酸氢钾一种与12.9g 二丁基胺、4g氢氧化钾进行混合，然后用45g水溶解，获得混合物溶液；
[0054]b.将经过a步骤获得的混合物溶液加入反应器中，然后加热至40°C，然后向混合液中加入7.6g 二硫化碳；
[0055]c.将加入二硫化碳的混合物溶液在40°C温度下恒温反应2小时，然后冷却，得到产品，在反应过程中控制混合物溶液的pH值在10-14的范围内。
[0056]反应结束后，将反应液冷却，然后从反应器上部插入CS2检知管进行定量测试，CS2的浓度值为0.42ppm。用碘滴定对CS2比为99.8%0
[0057]实施例2
[0058]一种汞捕捉剂，称取二乙基胺7.4g，其他条件同实施例1。反应结束后，将反应液冷却，然后从反应器上部插入CS2检知管进行定量测试，CS2的浓度值为0.47ppm。用碘滴定对CS2比为99.7%。
[0059]实施例3
[0060]一种汞捕捉剂，称取二丁基胺取代40%的二甲基胺11.3g，取水30g，其他条件如实施例1。反应结束后，将反应液冷却，然后从反应器上部插入CS2检知管进行定量测试，CS2的浓度值为0.48ppm。用碘滴定对CS2比为99.6%0
[0061]实施例4
[0062]不添加碳酸氢钾，其余条件与实施例1相同。反应后，反应液呈类褐色至红色，确认生成三硫代碳酸钠。而且，不等用CS2检知管时就有CS2臭味，用碘滴定对CS2比为97.9%。
[0063]实施例5
[0064]取二乙基胺7.4g，初期反应温度控制在35_40°C，后期温度50°C，其他条件同实施例1，经过反应1.5小时后略带微黄的液体用碘滴定对CS2比为99.5%。
[0065]实施例6
[0066]不添加碳酸氢钾，其余条件与实施例2相同。反应后，反应液呈类褐色至红色，确认生成三硫代碳酸钠。而且，不等用CS2检知管时就有CS2臭味，用碘滴定对CS2比为97.4%。
[0067]实施例7
[0068]用实施例2和实施例6合成的二乙基二硫代氨基甲酸钾的水溶液各1mL于密闭容器，用N2置换空气后，在40°C下放置16小时。用CS2检知管定量，得如下结果:实施例2中的CS2含量小于定量限界(0.63ppm)，H2S含量小于定量限界(0.1ppm)对比例I中的CS2含量为600ppm，H2S含量为lOppm。
[0069]实施例8
[0070]用实施例1和实施例4合成的二丁基二硫代氨基甲酸钾的水溶液各10mL于密闭容器，用N2置换空气后，在40°C下放置16小时。用CS2检知管定量，得如下结果:实施例1中的CS2含量小于定量限界(0.63ppm)，H2S含量小于定量限界(0.1ppm)对比例I中的CS2含量为800ppm，H2S含量为15ppm。
[0071]实施例9
[0072]采用实施例1制得的汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法，包括如下步骤:
[0073]a.取汞捕捉剂，然后向其中加入4倍于汞捕捉剂体积的水进行稀释，得到汞捕捉剂稀释液；
[0074]b.采用喷雾联管将经过a步骤获得的汞捕捉剂稀释液进行雾化，然后将雾化的汞捕捉剂稀释液与温度为140°C的含汞燃煤烟气进行逆向接触，将含汞燃煤烟气的温度降至55 0C ；
[0075]所述含汞燃煤烟气包括汞、硫的氧化物、氯化氢；
[0076]c.将经过b步骤处理后的含汞燃煤烟气进行减湿处理；
[0077]d.将经过c步骤处理后的含汞燃煤烟气进行气液分离处理，然后将分离后的气体进行过滤；
[0078]e.将经过d步骤处理后的含汞燃煤烟气进行减湿处理，得到净化后的含汞燃煤烟气。
[0079]实施例10
[0080]本实施例中对含汞燃煤烟气的处理方法步骤与实施例9相同，不同之处在于采用如下处理装置，该装置包括汞捕捉剂注入稀释系统17和冷却吸收减湿塔；所述冷却吸收减湿塔包括冷却吸收减湿塔主体1、烟气入口 7、烟气出口 14、排水口 2、通风口 4、冷却吸收循环液出口 3、烟气折流挡板5、检查口 6、冷却吸收用喷雾联管箱、减湿层洗涤用喷雾联管箱、减湿层、减湿用喷雾联管11、气液分离器12、充填物料层13、冷却吸收液循环泵15和氢氧化钠注入泵16 ;所述减湿层为2个，分别为第一减湿层101和第二减湿层102 ;所述充填物料层13包括聚丙烯材质的充填物和FRP材质的格栅；所述减湿层包括聚四氟乙烯材质的衬垫和FRP材质的格栅；所述减湿层洗涤用喷雾联管箱为2个，分别为第一减湿层洗涤用喷雾联管箱91和第二减湿层洗涤用喷雾联管箱92 ;所述冷却吸收用喷雾联管箱为2个，分别为第一冷却吸收用喷雾联管箱81和第二冷却吸收用喷雾联管箱82 ;所述冷却吸收减湿塔主体I内部为一个容置空间，所述第一减湿层101、第一减湿层洗涤用喷雾联管箱91、减湿用喷雾联管11、充填物料层13、气液分离器12、第二减湿层102、第二减湿层洗涤用喷雾联管箱92、第一冷却吸收用喷雾联管箱81、第二冷却吸收用喷雾联管箱82和烟气折流挡板5依次由上至下依次设置在容置空间内；所述烟气入口 7、排水口 2、通风口 4、冷却吸收循环液出口 3分别设置在冷却吸收减湿塔主体I下部的侧壁上；所述烟气出口 14设置在冷却吸收减湿塔主体I的顶部；所述检查口 6为9个，由上至下依次设置在冷却吸收减湿塔主体I的侧壁上；所述汞捕捉剂注入稀释系统17包括汞捕捉剂存储槽170、汞捕捉剂稀释槽172、注水系统171和汞捕捉剂注入泵173，所述汞捕捉剂存储槽170通过管道与汞捕捉剂稀释槽172连通，所述注水系统171通过管道与汞捕捉剂稀释槽172连通，所述汞捕捉剂注入泵173的一端通过管道与汞捕捉剂稀释槽172连通；所述冷却吸收液循环泵15 —端通过管道分别与第一冷却吸收用喷雾联管箱81、第二冷却吸收用喷雾联管箱82连通，所述冷却吸收液循环泵15的另一端通过管道分别与冷却吸收循环液出口 3、汞捕捉剂注入泵173和氢氧化钠注入泵16连通；所述汞捕捉剂稀释槽172为2个，所述汞捕捉剂注入泵173为2个，所述汞捕捉剂稀释槽172设有搅拌器174。
[0081]实施例11
[0082]采用实施例9的处理含汞燃煤烟气的处理方法，在烟气出口处设置测量仪器(包括汞含量测量仪器、硫的氧化物测量仪器和HCl含量测量仪器)并通过上述仪器测量烟气出口处的汞、氯化氢等物质的含量，测得结果如下:HCl含量小于15--!11(02，12(%换算值)SOx含量小于20PPm(02,12%换算值)Hg含量小于0.05 μ g/m3N(02,12%换算值)。
[0083]实施例12
[0084]一种汞捕捉剂，其中b步骤的温度为45°C，其余步骤、原料等均与实施例1相同。
[0085]实施例13
[0086]一种汞捕捉剂，其中b步骤的温度为53°C，其余步骤、原料等均与实施例1相同。
[0087]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种汞捕捉剂，其特征在于由如下的组分制成:胺、二硫化碳、氢氧化钾； 及，无机碳酸盐和无机碳酸氢盐中的一种； 所述胺与二硫化碳的摩尔比为1:0.95-1，所述氢氧化钾与胺的摩尔比为1:1，所述无机碳酸盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200，所述无机碳酸氢盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200。
2.根据权利要求1所述的汞捕捉剂，其特征在于:所述胺为二丁基胺、甲胺、乙胺、二乙基胺、N-甲基乙基胺、丙胺、N-乙基丙基胺、二丙基胺、N-甲基丁基胺、N-丙基丁基胺、N-乙基丁基胺和苯胺中的一种或者两种以上的混合。
3.根据权利要求1所述的汞捕捉剂，其特征在于: 所述无机碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾中的一种或者两种以上的混合； 所述无机碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的一种或者两种以上的混合。
4.根据权利要求1所述的汞捕捉剂的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤: a.取无机碳酸盐和无机碳酸氢盐中的一种与胺、氢氧化钾进行混合，然后用水溶解，获得混合物溶液； 所述氢氧化钾与胺的摩尔比为1:1，所述无机碳酸盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200，所述无机碳酸氢盐与氢氧化钾的质量比为1:5-200 ； b.将经过a步骤获得的混合物溶液加入反应器中，然后加热至40°C，然后向混合液中加入二硫化碳，所述胺与二硫化碳的摩尔比为1:0.95-1 ； c.将加入二硫化碳的混合物溶液在40-53°C温度下恒温反应2小时，然后冷却，得到产品，在反应过程中控制混合物溶液的pH值在10-14的范围内。
5.根据权利要求4所述的汞捕捉剂的制备方法，其特征在于: 所述胺为二丁基胺、甲胺、乙胺、二乙基胺、N-甲基乙基胺、丙胺、N-乙基丙基胺、二丙基胺、N-甲基丁基胺、N-丙基丁基胺、N-乙基丁基胺和苯胺中的一种或者两种以上的混合； 所述无机碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾中的一种或者两种以上的混合； 所述无机碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的一种或者两种以上的混合。
6.根据权利要求4所述的汞捕捉剂的制备方法，其特征在于:所述c步骤中采用氢氧化钾控制混合物溶液的pH值。
7.根据权利要求4所述的汞捕捉剂的制备方法，其特征在于: 所述无机碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾中的一种或者两种以上的混合； 所述无机碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢钾中的一种或者两种以上的混合。
8.一种采用权利要求1所述的汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法，其特征在于包括如下步骤: a.取汞捕捉剂，然后向其中加入4倍于汞捕捉剂体积的水进行稀释，得到汞捕捉剂稀释液； b.采用喷雾联管将经过a步骤获得的汞捕捉剂稀释液进行雾化，然后将雾化的汞捕捉剂稀释液与温度为140-160°C的含汞燃煤烟气进行逆向接触，将含汞燃煤烟气的温度降至55-60 0C ； 所述含汞燃煤烟气包括汞、硫的氧化物和氯化氢； c.将经过b步骤处理后的含汞燃煤烟气进行减湿处理； d.将经过C步骤处理后的含汞燃煤烟气进行气液分离处理，然后将分离后的气体进行过滤； e.将经过d步骤处理后的含汞燃煤烟气进行减湿处理，得到净化后的含汞燃煤烟气。
9.根据权利要求8所述的采用汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法，其特征在于:处理方法所用的装置包括汞捕捉剂注入稀释系统和冷却吸收减湿塔； 所述冷却吸收减湿塔包括冷却吸收减湿塔主体、烟气入口、烟气出口、排水口、通风口、冷却吸收循环液出口、烟气折流挡板、检查口、冷却吸收用喷雾联管箱、减湿层洗涤用喷雾联管箱、减湿层、减湿用喷雾联管、气液分离器、充填物料层、冷却吸收液循环泵和氢氧化钠注入泵； 所述减湿层为2个，分别为第一减湿层和第二减湿层； 所述充填物料层包括聚丙烯材质的充填物和FRP材质的格栅； 所述减湿层包括聚四氟乙烯材质的衬垫和FRP材质的格栅； 所述减湿层洗涤用喷雾联管箱为2个，分别为第一减湿层洗涤用喷雾联管箱和第二减湿层洗涤用喷雾联管箱； 所述冷却吸收用喷雾联管箱为2个，分别为第一冷却吸收用喷雾联管箱和第二冷却吸收用喷雾联管箱； 所述冷却吸收减湿塔主体内部为一个容置空间，所述第一减湿层、第一减湿层洗涤用喷雾联管箱、减湿用喷雾联管、充填物料层、气液分离器、第二减湿层、第二减湿层洗涤用喷雾联管箱、第一冷却吸收用喷雾联管箱、第二冷却吸收用喷雾联管箱和烟气折流挡板依次由上至下依次设置在容置空间内； 所述烟气入口、排水口、通风口、冷却吸收循环液出口分别设置在冷却吸收减湿塔主体下部的侧壁上； 所述烟气出口设置在冷却吸收减湿塔主体的顶部； 所述检查口为9个，由上至下依次设置在冷却吸收减湿塔主体的侧壁上； 所述汞捕捉剂注入稀释系统包括汞捕捉剂存储槽、汞捕捉剂稀释槽、注水系统和汞捕捉剂注入泵，所述汞捕捉剂存储槽通过管道与汞捕捉剂稀释槽连通，所述注水系统通过管道与汞捕捉剂稀释槽连通，所述汞捕捉剂注入泵的一端通过管道与汞捕捉剂稀释槽连通；所述冷却吸收液循环泵一端通过管道分别与第一冷却吸收用喷雾联管箱、第二冷却吸收用喷雾联管箱连通，所述冷却吸收液循环泵的另一端通过管道分别与冷却吸收循环液出口、汞捕捉剂注入泵和氢氧化钠注入泵连通。
10.根据权利要求9所述的采用汞捕捉剂对含汞燃煤烟气的处理方法，其特征在于:所述汞捕捉剂稀释槽为2个，所述汞捕捉剂注入泵为2个；所述气液分离器为气液分离伞板；所述汞捕捉剂稀释槽中设有搅拌器。
【文档编号】B01D53/68GK104147907SQ201410424352
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】布和, 邬娅玲 申请人:深圳市百欧森环保科技开发有限公司