一种脱汞催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种脱汞催化剂及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]重金属(如Hg, Ni, Cr等)的排放由于会危害人类健康而成为日益严重的环境问题。汞是一种特别受关注的元素，因为在煤和城市固体废物燃烧过程中，存在于煤和城市固体废物中的大多数汞由于其高的挥发性而转变成气态。汞一旦排入大气，它会久存于环境中并造成长期的污染问题。另外，许多资料证明汞会在食物链中传递并会生物累积，需要严格控制燃煤发电厂及其它汞源的汞排放。
[0004]随着国家对环保事业的重视，现有的控制汞排放的技术通过浸渍不同形态的硫加入活性炭中，由于硫是沉积在活性炭表面上的，因此会在最终的产物或方法中存在一些缺点，如:由于炭表面的不均一性而使硫在炭表面上的均匀性有问题，硫在炭中的含量受到限制；在炭表面形成碳-硫配合物以后，孔穴口明显减少，导致表面积下降；硫和碳之间的化学相互作用会很弱；由于在炭表面活性点上与硫竞争而使其它添加剂的加入受到限制；吸附汞容量少，催化强度差；使用寿命不超过5个月，且不同批次的活性炭质量无法保证相同。而高效脱硫催化剂、脱汞催化剂及特种催化剂，主要技术瓶颈为催化剂活性不高，稳定性不好。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种制备简单、催化强度高、可解决活性炭脱除元素汞性能差和不同批次活性炭质量无法保证等问题的脱汞催化剂及其制备方法。
[0007]本发明的目的是以如下方式实现的:
一种脱汞催化剂，包括质量百分比为50%?90%的氧化铝和质量百分比为2%?50%的硫化铜。
[0008]上述技术方案还包括质量百分比为2%?15%的助吸附剂。
[0009]上述技术方案所述氧化铝的质量百分比为70%?90%，更优方案为75%?80%。上述技术方案所述硫化铜的质量百分比为5%?30%，更优方案为8%?20%
3、一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括:
A、取氧化铝粉末若干，加入助吸附剂充分混合，压制成直径为2_的小球，并浸入氯化铜溶液中饱和吸收；
B、将步骤A中制成的小球与硫化氢混合反应；
C、用无离子水去杂；
D、用烘箱干燥制得成品。
[0010]上述技术方案所述步骤B具体为: a、将步骤A中制成的小球放入120°C的烘箱中干燥4h；
b、将步骤a中处理后的小球装入玻璃反应管中，并向玻璃反应管中通入的硫化氢气体，使氯化铜生成硫化铜，并取出小球。
[0011 ] 上述技术方案所述步骤B具体为:将步骤A中制成的小球浸入硫化氢溶液中，室温至100°C反应24h后取出小球。
[0012]上述技术方案所述步骤D具体为:用120°C的烘箱干燥4h制得成品。
[0013]上述技术方案所述步骤D具体为:用110°C得烘箱干燥8h制得成品。
[0014]上述技术方案所述氧化铝粉末为α - Α1203粉末或β - Α1203粉末或γ - Α1203粉末。
[0015]上述技术方案所述助吸附剂为多孔结构的白土或粘土或纳米高岭土或椰壳制粉末活性炭。
[0016]上述技术方案所述硫化氢可以用二价金属硫化物或过渡金属硫化物替代。
[0017]上述技术方案所述助吸附剂为多孔结构的白土或粘土或纳米高岭土或椰壳制粉末活性炭等。
[0018]本发明的优点:
(I)本发明具有制备简单、催化剂强度高，吸附汞容量多，解决了活性炭脱除元素汞性能差的问题，且使用寿命长达2年。
[0019](2)本发明可以脱除汞盐、汞化合物及元素汞，且脱除性能较好。
[0020]【具体实施方式】:
(实施例1)
取a - Al2O3粉末100克和纳米高岭土 10克，充分混合，压制成直径为二毫米的小球。取0.1摩尔氯化铜配制成溶液，使该溶液全部吸入上述小球中，将该小球在120°C烘箱中干燥4h，然后装入玻璃反应管中，向玻璃反应管中通入60°C的硫化氢气体，使氯化铜生成硫化铜，取出，用无离子水洗去氯化钠，在120°C烘箱中干燥4h得成品脱汞催化剂。将脱汞催化剂装入脱汞反应器中，向反应器中通入50 V的含汞元素天然气，该脱汞催化剂可以吸入天燃气中的汞3.5克。
[0021](实施例2)
取β - Al2O3粉末100克和椰壳制粉末活性炭10克，充分混合，压制成直径为二毫米的小球。取0.1摩尔氯化铜配制成溶液，使该溶液全部吸入上述小球中，将该小球在120°C烘箱中干燥4h，然后装入玻璃反应管中，向玻璃反应管中通入60°C的硫化氢气体，使氯化铜生成硫化铜，取出，用无离子水洗去氯化钠，在120°C烘箱中干燥4h得成品脱汞催化剂。将脱汞催化剂装入脱汞反应器中，向反应器中通入50 V的含汞元素天然气，该脱汞催化剂可以吸入天燃气中的汞3.6克。
[0022](实施例3)
取γ- Al2O3粉末100克和椰壳制粉末活性炭10克，充分混合，压制成直径为二毫米的小球。取0.1摩尔氯化铜配制成溶液，使该溶液全部吸入上述小球中，将该小球在120°C烘箱中干燥4h，然后装入玻璃反应管中，向玻璃反应管中通入60°C的硫化氢气体，使氯化铜生成硫化铜，取出，用无离子水洗去氯化钠，在120°C烘箱中干燥4h得成品脱汞催化剂。将脱汞催化剂装入脱汞反应器中，向反应器中通入50 V的含汞元素天然气，该脱汞催化剂可以吸入天燃气中的汞3.4克。
[0023](实施例4)
取实施例1中浸完氯化铜溶液的小球100克，另取0.2摩尔硫化氢配成溶液。将小球浸入硫化物溶液中，室温到100°C反应24h，取出，用无离子水洗去杂质，用110°C烘箱干燥8h得成品脱汞催化剂。将脱汞催化剂装入脱汞反应器中，向反应器中通入50°C的含汞元素天然气，该脱汞催化剂可以吸入天燃气中的汞3.3克。
[0024]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种脱汞催化剂，其特征在于:包括质量百分比为50%?90%的氧化铝和质量百分比为2%?50%的硫化铜。
2.根据权利要求1所述的脱汞催化剂，其特征在于:还包括质量百分比为2%?15%的助吸附剂。
3.一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤包括: A、取氧化铝粉末若干，加入助吸附剂充分混合，压制成直径为2_的小球，并浸入氯化铜溶液中饱和吸收； B、将步骤A中制成的小球与硫化氢混合反应； C、用无离子水洗涤； D、用烘箱干燥制得成品。
4.根据权利要求3所述的一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B具体为: a、将步骤A中制成的小球放入120°C的烘箱中干燥4h； b、将步骤a中处理后的小球装入玻璃反应管中，并向玻璃反应管中通入的硫化氢气体，使氯化铜生成硫化铜，并取出小球。
5.根据权利要求3所述的一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B具体为:将步骤A中制成的小球浸入氯化铜溶液中饱和吸收，室温至100°C反应24h后取出小球。
6.根据权利要求4所述的一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤D具体为:用120 °C的烘箱干燥4h制得成品。
7.根据权利要求5所述的一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤D具体为:用110°C得烘箱干燥8h制得成品。
8.根据权利要求6或7所述的一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉末为a - Al2O3粉末或β - Al 203粉末或γ - Al 203粉末。
9.根据权利要求3所述的一种脱汞催化剂的制备方法，其特征在于，所述助吸附剂为多孔结构的白土或粘土或纳米高岭土或椰壳制粉末活性炭。
【专利摘要】本发明涉及一种脱汞催化剂及其制备方法，包括质量百分比为50%～90%的氧化铝和质量百分比为2%～50%的硫化铜，以及质量百分比为2%～15%的助吸附剂。其具体制备步骤包括：A、取氧化铝粉末若干，加入助吸附剂充分混合，压制成直径为2mm的小球，并浸入金属盐溶液中饱和吸收；B、将步骤A中制成的小球与硫化物混合反应；C、用无离子水去洗涤；D、用烘箱干燥制得成品。本发明制备方便，催化剂强度高，可调整吸附的汞容量大小，解决了活性炭脱除元素汞性能差的问题，且使用寿命长达2年。
【IPC分类】B01J20-20, C10L3-10, B01J20-12, B01J20-30, B01J27-04
【公开号】CN104785278
【申请号】CN201510132500
【发明人】薛华, 仲艳, 郭朝彬
【申请人】江苏佳华新材料科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月25日