CN108636350B - 一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于燃煤烟气汞排放控制相关技术领域，其公开了一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供改性机构，所述改性机构包括相串联的第一等离子体反应器及第二等离子体反应器；(2)向所述第一等离子体反应器内通入携带气及第一活性气体，所述携带气携带活性炭进入所述第一等离子体反应器，所述第一等离子体反应器对所述活性炭进行等离子处理，所述活性炭的表面生成C‑S键后进入所述第二等离子体反应器；(3)向所述第二等离子体反应器内通入第二活性气体，所述第二等离子体对所述活性炭进行等离子处理，使所述活性炭的表面生成C‑Cl键，由此制备完成。本发明的能耗较低，周期较短，灵活性较高。

Description

一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于燃煤烟气汞排放控制相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法。
背景技术
大气环境中的汞经过沉降的作用进入到水和土壤中，在细菌的作用下，汞转化为对环境有害的甲基汞。甲基汞是一种神经毒物，具有极强的生物累积性，对人类健康具有很大的威胁。在大气汞的排放来源中，人为排放汞是主要汞排放源。其中，燃煤电厂中汞的排放被认为是最大的单一人为汞污染排放源。
我国是一个富煤、少气和贫油的国家，这种能源结构决定了在未来几十年煤炭仍将成为我国的一次能源。因此，控制燃煤烟气中汞的排放是当前控制大气汞污染排放的主要措施之一。目前，喷射活性炭吸附剂来吸附汞是控制燃煤烟气汞排放的主要技术之一，美国燃煤电厂已经普遍使用该法进行汞排放的控制。本领域相关技术人员已经做了一些研究，如CN104401990A公开了一种烟气脱汞专用活性炭的制备方法，该方法是将自制的炭料放在HNO3溶液中并在室温下进行浸渍，接着用去离子水反复冲洗、烘干后放入卤盐溶液中浸渍，最后将浸渍后的活性炭干燥、破碎得到脱汞活性炭成品，该发明虽然提高了吸附剂的汞化学吸附能力，但是过程工序比较繁琐且耗时较长，烘干过程耗能大导致生产成本高。又如专利CN107224960A公开了一种载硫椰壳活性炭烟气脱汞吸附剂制备方法，该方法包括以下步骤：(1)利用微波加热废弃的椰壳制得椰壳活性炭；(2)将活性炭与硫磺进行微波活化改性以制得载硫椰壳活性炭，上述方法虽然实现了废物的再利用，但是制造椰壳活性炭的过程中需要浸渍烘干，耗时较长，且硫磺与活性炭以2：1的比例混合使得载硫的过程中需要消耗大量的硫磺，制造成本较高；其次，硫磺会造成设备的腐蚀，较高的硫磺比例不容易控制活性炭孔隙的均匀程度。再如专利CN107051391A公布了一种制备载溴富硫活性炭脱汞吸附剂的方法，该制备方法包括：(1)利用KOH化学活化法活化高硫石油焦若干小时以制备高硫石油焦活性炭；(2)将活性炭浸渍到质量分数为1％的NH4Br水溶液浸渍搅拌、过滤烘干，该制备方法能够制备医用高效的脱汞吸附剂，但其一方面涉及活化和浸渍搅拌，耗能耗时，另一方面需要消耗大量的化学试剂及产生废液；除此以外，利用H2活化存在潜在的操作危险，在制备该催化剂过程中，总生产工序的周期较长，时间成本较高。
综上所述，现有的活性炭脱汞方法仍然存在以下问题：(1)制备工艺繁琐，耗时较长，经济性差；(2)脱汞吸附剂的性能不稳定，制备过程衍生其他污染废问题；(3)脱汞吸附剂不能同时兼具吸附效率高、性能稳定及节能的特点，生产过程难以在实际工程中应用。相应地，本领域存在着发展一种能耗较低的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法的技术需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法，其基于现有脱汞吸附剂的工作特点，研究及设计了一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法。所述制备方法能够制备用于脱汞的等离子双重改性活性炭，其利用等离子体加速活性单质硫在活性炭表面的发生，促使碳与硫发生反应生成C-S键；同时，利用等离子产生大量高活性氯原子，促使碳与氯反应生成C-Cl键，活性炭外层C-Cl键易于氧化汞原子并运输到活性炭内层C-S键表面；内层C-S键与氧化态汞反应生成HgS，避免了HgCl2常温下挥发和易溶于水的应用缺陷，具备吸附性能高、吸附产物稳定的双重优势，且能耗较低，周期短。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，该制备方法主要包括以下步骤：
(1)提供改性机构，所述改性机构包括相串联的第一等离子体反应器及第二等离子体反应器；
(2)向所述第一等离子体反应器内通入携带气及第一活性气体，所述携带气携带活性炭进入所述第一等离子体反应器，所述第一等离子体反应器对所述活性炭进行等离子处理，所述活性炭的表面生成C-S键后进入所述第二等离子体反应器；
(3)向所述第二等离子体反应器内通入第二活性气体，所述第二等离子体对来自所述第一等离子体反应器的活性炭进行等离子处理，使得经所述第一等离子体反应器改性后的所述活性炭的表面生成C-Cl键，由此完成所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备。
进一步地，所述第一活性气体为H2S气体及SO2气体的混合气体。
进一步地，所述SO2气体来自工业废气；所述H2S气体的浓度为50％-100％。
进一步地，所述第二活性气体为HCl气体或者Cl2。
进一步地，所述HCl气体的纯度为50％～100％。
进一步地，所述Cl2气体的摩尔分数为50％～100％。
进一步地，所述第一等离子体反应器的结构与所述第二等离子体反应器的结构相同。
进一步地，所述第一等离子体反应器包括正极阻挡介质石英壳及收容于所述正极阻挡介质石英壳内的负极阻挡介质石英壳，所述正极阻挡介质石英壳及所述负极阻挡介质石英壳均呈圆筒状，且所述正极阻挡介质石英壳的中心轴与所述负极阻挡介质石英壳的中心轴重合。
进一步地，所述第一等离子体反应器及所述第二等离子体反应器的输出电压均为25kV～45kV；所述活性炭在所述第一等离子体反应器及所述第二等离子反应器内的停留时间均为0.04秒～0.11秒。
按照本发明的另一个方面，提供了一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂，所述脱汞吸附剂是采用如上所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法制备成的。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法主要具有以下有益效果：
1.所述活性炭的表面生成C-S键后进入所述第二等离子体反应器，所述第二等离子体对来自所述第一等离子体反应器的活性炭进行等离子处理，使得经所述第一等离子体反应器改性后的所述活性炭的表面生成C-Cl键，活性炭外层C-Cl键易于氧化汞原子并运输到活性炭内层C-S键表面；内层C-S键与氧化态汞反应生成HgS，避免了HgCl2常温下挥发和易溶于水的应用缺陷，具备吸附性能高、吸附产物稳定的双重优势，且能耗较低，周期短。
2.所述第一等离子体反应器及所述第二等离子体反应器的输出电压均为25kV～45kV；所述活性炭在所述第一等离子体反应器及所述第二等离子反应器内的停留时间均为0.04秒～0.11秒，改性时间较短，耗能较低，效率较高。
3.所述制备方法的过程简单，易于操作，可以大幅度地提高吸附剂的生产效率。
4.本发明制备的脱汞吸附剂的适用范围广，可用于固定床吸附技术，也可以应用于烟气喷射脱汞技术，实用性较强，有利于推广应用。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式提供的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法的流程示意图。
图2是图1中的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法涉及的改性机构处于工作状态时的示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-第一等离子体反应器，2-第二等离子体反应器，1-1-携带气入口，1-2-活性气体入口，1-3-放电正极，1-4-放电负极，1-5-正极阻挡介质石英壳，1-6-负极阻挡介质石英壳，3-喷射枪，4-燃煤烟气管道，5-布袋除尘器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1及图2，本发明较佳实施方式提供的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，所述制备方法能够制备用于脱汞的等离子双重改性活性炭。具体地，所述制备方法利用等离子体加速活性单质硫在活性炭表面的发生，促使碳与硫发生反应生成C-S键；同时，利用等离子产生大量高活性氯原子，促使碳与氯反应生成C-Cl键，活性炭外层C-Cl键易于氧化汞原子并运输到活性炭内层C-S键表面；内层C-S键与氧化态汞反应生成HgS，避免了HgCl2常温下挥发和易溶于水的应用缺陷，具备吸附性能高、吸附产物稳定的双重优势，且能耗较低，周期短。
所述制备方法主要包括以下步骤：
步骤一，提供改性机构，所述改性机构包括相串联的第一等离子体反应器1及第二等离子体反应器2。所述第二等离子体反应器2连接于喷射枪3。所述喷射枪3与燃煤烟气管道4相连通，所述燃煤烟气管道4连接于布袋除尘器5。本实施方式中，所述喷射枪3是由不锈钢圆管制成的，其用于将来自所述第二等离子体反应器2的脱汞吸附剂喷入所述燃煤管道4中。所述布袋除尘器5用于收集吸附汞后的所述脱汞吸附剂。所述第一等离子体反应器1与所述第二等离子体反应器2之间采用不锈钢管相连接，所述第二等离子体反应器2与所述喷射枪3之间采用软管相连接。
所述第一等离子体反应器1的结构与所述第二等离子体反应器2的结构相同。所述第一等离子体反应器1包括放电正极1-3、放电负极1-4、正极阻挡介质石英壳1-5及负极阻挡介质石英壳1-6。所述负极阻挡介质石英壳1-6基本呈筒状，其收容于所述正极阻挡介质石英壳1-5内。所述正极阻挡介质石英壳1-5基本呈筒状，其一端开设有携带气入口1-1，另一端连接于所述第二等离子体反应器2。所述正极阻挡介质石英壳1-5邻近所述携带气入口1-1的区域还开设有活性气体入口1-2。本实施方式中，所述放电正极1-3及所述放电负极1-4分别设置在所述第一石英阻挡介质壳1-5相背的两侧。本实施方式中，所述正极阻挡介质石英壳1-5的中心轴与所述负极阻挡介质石英壳1-6的中心轴重合。
步骤二，向所述第一等离子体反应器1内通入携带气及第一活性气体，所述携带气携带活性炭进入所述第一等离子体反应器，所述第一等离子体反应器1对所述活性炭进行等离子处理，所述活性炭的表面生成C-S键后进入所述第二等离子体反应器2。
具体地，所述携带气入口1-1与给粉器相连通，所述给粉器内收容有活性炭。所述携带气携带活性炭自所述携带气入口1-1进入所述第一等离子体反应器1，同时，所述第一活性气体自所述活性气体入口1-2进入所述第一等离子体反应器1。
本实施方式中，所述第一活性气体为H2S气体及SO2气体的混合气体，所述第一等离子体反应器1将H2S气体或者SO2气体中的硫元素释放并负载到所述活性炭的表面，该过程的反应机理为：SO2+2H2S＝3S+2H2O，S+AC→AC-S(AC表示活性炭表面的碳原子)。其中，所述SO2气体来自工业废气；所述H2S气体的浓度为50％～100％。
步骤三，向所述第二等离子体反应器2通入第二活性气体，所述第二等离子体对来自所述第一等离子体反应器1的活性炭进行等离子处理，使得所述活性炭的表面生成C-Cl键，由此完成所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备。
具体地，所述第二活性气体为HCl气体或者Cl2，所述HCl气体的纯度为50％-100％，所述Cl2气体的摩尔质量为50％～100％，采用Ar作为平衡气体。所述第二等离子体反应器2将所述第二活性气体中的氯元素释放并负载到经所述第一等离子体反应器1改性后的所述活性炭的表面，该过程的反应机理可以表示为：
Cl2→Cl+Cl；
Cl+AC→AC-Cl；
且有AC-Cl+Cl→Cl-AC-Cl。
其中，活性炭外层C-Cl键易于氧化汞原子并运输到活性炭内层C-S键表面，C-S键与氧化态汞反应生成HgS，由此避免了HgCl2常温下挥发和易溶于水的应用缺陷，实现了汞的高效脱除。
本实施方式中，所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压均为25kV～45kV，优选地为30kV、35kV或者40kV；所述活性炭在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子反应器2内的停留时间均为0.04秒～0.11秒，优选为0.05秒或者0.1秒；
以下以几个具体实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
调节携带气的流量及流速，所述活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间均为0.1秒，且所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。
其中，所述第一等离子体反应器1中通入提纯SO2废气，由于携带气是压缩空气，其氧浓度较高。在所述第一等离子反应器1中由于放电产生高能电子和高活性原子，发生反应2SO2+O2→2SO3，2SO3+2AC→2AC-S+2O3；所述第二等离子体反应器2中通入纯Cl2，用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性后的活性炭粉末。
为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，吸附汞的过程为：
Hg+AC-Cl→AC-Hg-Cl；
2AC-Hg-Cl+AC-S→AC-Cl-Hg-Cl-AC+AC-S-Hg。
所述活性炭内表层形成了稳定的HgS，试验结果表明，在吸附试验的前30分钟，吸附效率持续在95％，在吸附试验的第30分钟至第60分钟之间，吸附效率缓慢降低至90％。
实施例2
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒，且所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。
其中，所述第一等离子体反应器1中通入纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入Cl2，用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。此外，为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前60分钟，吸附效率持续在96％，在吸附试验的第60分钟至第120分钟之间吸附效率逐渐降低至92％。
实施例3
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在反应器2的出口收集改性活性炭粉末。在固定床上进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前75分钟，吸附效率始终维持在100％，在75分钟之后吸附效率出现非常缓慢的下降。
实施例4
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒，所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为30kV。反应器1中通入提纯SO2废气，反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在反应器2的出口收集活性炭粉末。在固定床上进行汞吸附试验，发生与实施例1相同的吸附过程。试验结果表明，在吸附试验的前30分钟吸附效率，维持在95％，在试验的第30分钟至第60分钟吸附效率降至92％。
实施例5
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为30kV。反应器1中通入纯H2S气体，反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在反应器2的出口收集改性活性炭粉末。在固定床上进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前40分钟，吸附效率持续在96％。
实施例6
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒，所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为30kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2，用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前45分钟，吸附效率持续在100％；在第45分钟以后，吸附效率逐渐降低；至120分钟时，吸附效率降至90％。
实施例7
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为40kV。所述第一等离子体反应器1中通入提纯SO2废气，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验。试验结果表明，在吸附试验的前30分钟，吸附效率持续在93％，吸附试验30分钟以后吸附效率陡然下降，至第60分钟吸附效率降至50％。
实施例8
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为40kV。所述第一等离子体反应器1中通入H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前30分钟，吸附效率持续在95％，吸附试验至第60分钟以后，吸附效率降到55％。
实施例9
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为40kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前60分钟，吸附效率持续在96％，至第120分钟时，吸附效率降至80％。
实施例10
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.05秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前90分钟，吸附效率维持在100％.在90分钟之后，吸附效率开始下降且非常缓慢。
实施例11
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.05秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯HCl。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前60分钟，吸附效率维持在100％，在60分钟之后，吸附效率开始下降，至90分钟时，吸附效率降低至92％。
实施例12
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和摩尔百分浓度为50％的H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前40分钟，吸附效率维持在100％，在40分钟之后，吸附效率开始下降，至90分钟时，吸附效率降至75％。
实施例13
调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入摩尔百分数为50％的Cl2活性气体。用所述布袋除尘器5在所述第二等离子体反应器2的出口收集改性活性炭粉末。为了验证所述活性炭粉末的脱汞性能，在固定床上对得到的所述活性炭粉末进行汞吸附试验，试验结果表明，在吸附试验的前65分钟，吸附效率维持在100％，在65分钟之后，吸附效率开始下降至93％。
实施例14
将该实验装置在造纸厂进行烟气脱汞实验。调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.1秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。在静电除尘器上游5米处将改性活性炭喷射入烟道，同时实时测量烟道的烟气中汞的浓度，且在静电除尘器出口处也实时测量烟气中汞的浓度。通过测量和计算，采用该活性炭粉末时，静电除尘器出口处的汞浓度降低了80％。
实施例15
将该实验装置在造纸厂进行烟气脱汞实验。调节携带气的流量及流速，活性炭粉末在所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2内的停留时间为0.05秒。所述第一等离子体反应器1及所述第二等离子体反应器2的输出电压设置为35kV。所述第一等离子体反应器1中同时通入提纯SO2废气和纯H2S气体，所述第二等离子体反应器2中通入活性气体纯Cl2。在静电除尘器上游5米处将改性活性炭喷射入烟道，同时实时测量该烟道的烟气中汞的浓度，在静电除尘器出口处也实时测量烟气中汞的浓度。通过测量和计算，采用该改性活性炭时，静电除尘器出口处的汞浓度降低了50％。
本发明还提供了一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂，所述脱汞吸附剂是采用如上所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法制备而成的。
本发明提供的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂及其制备方法，该制备方法能够制备用于脱汞的等离子双重改性活性炭，其利用等离子体加速活性单质硫在活性炭表面的发生，促使碳与硫发生反应生成C-S键；同时，利用等离子产生大量高活性氯原子，促使碳与氯反应生成C-Cl键，活性炭外层C-Cl键易于氧化汞原子并运输到活性炭内层C-S键表面；内层C-S键与氧化态汞反应生成HgS，避免了HgCl2常温下挥发和易溶于水的应用缺陷，具备吸附性能高、吸附产物稳定的双重优势，且能耗较低，周期短。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)提供改性机构，所述改性机构包括相串联的第一等离子体反应器(1)及第二等离子体反应器(2)；
(2)向所述第一等离子体反应器(1)内通入携带气及第一活性气体，所述携带气携带活性炭进入所述第一等离子体反应器(1)，所述第一等离子体反应器(1)对所述活性炭进行等离子处理，所述活性炭的表面生成C-S键后进入所述第二等离子体反应器(2)；
(3)向所述第二等离子体反应器(2)内通入第二活性气体，所述第二等离子体反应器(2)对来自所述第一等离子体反应器(1)的活性炭进行等离子处理，使得经所述第一等离子体反应器(1)改性后的所述活性炭的表面生成C-Cl键，由此完成所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备；其中，活性炭外层的C-Cl键氧化汞原子并运输到活性炭内层C-S键表面，内层C-S键与氧化态汞反应生成HgS。
2.如权利要求1所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述第一活性气体为H2S气体及SO2气体的混合气体。
3.如权利要求2所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述SO2气体来自工业废气；所述H2S气体的浓度为50％-100％。
4.如权利要求1-3任一项所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述第二活性气体为HCl气体或者Cl2。
5.如权利要求4所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述HCl气体的浓度为50％～100％，Ar作为平衡气体。
6.如权利要求4所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述Cl2气体的摩尔分数为50％～100％，Ar作为平衡气体。
7.如权利要求1-3任一项所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述第一等离子体反应器(1)的结构与所述第二等离子体反应器(2)的结构相同。
8.如权利要求7所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述第一等离子体反应器(1)包括正极阻挡介质石英壳(1-5)及收容于所述正极阻挡介质石英壳(1-5)内的负极阻挡介质石英壳(1-6)，所述正极阻挡介质石英壳(1-5)及所述负极阻挡介质石英壳(1-6)均呈圆筒状，且所述正极阻挡介质石英壳(1-5)的中心轴与所述负极阻挡介质石英壳圆筒(1-6)的中心轴重合。
9.如权利要求1-3任一项所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法，其特征在于：所述第一等离子体反应器(1)及所述第二等离子体反应器(2)的输出电压均为25kV～45kV；所述活性炭在所述第一等离子体反应器(1)及所述第二等离子反应器内的停留时间均为0.04秒～0.11秒。
10.一种适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂，其特征在于：所述脱汞吸附剂是采用权利要求1-9任一项所述的适用于燃煤烟气的脱汞吸附剂的制备方法制备成的。
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