CN111672464B - 同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用 - Google Patents

同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111672464B
CN111672464B CN202010457294.6A CN202010457294A CN111672464B CN 111672464 B CN111672464 B CN 111672464B CN 202010457294 A CN202010457294 A CN 202010457294A CN 111672464 B CN111672464 B CN 111672464B
Authority
CN
China
Prior art keywords
adsorbent
calcium
halogen
flue gas
biomass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010457294.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111672464A (zh
Inventor
许洋
张庆竹
杜林�
徐菲
李延伟
张世博
崔伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202010457294.6A priority Critical patent/CN111672464B/zh
Publication of CN111672464A publication Critical patent/CN111672464A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111672464B publication Critical patent/CN111672464B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/046—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing halogens, e.g. halides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
    • B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4806—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of inorganic character
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B01J2220/4825—Polysaccharides or cellulose materials, e.g. starch, chitin, sawdust, wood, straw, cotton
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4875—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being a waste, residue or of undefined composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4875—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being a waste, residue or of undefined composition
    • B01J2220/4893—Residues derived from used synthetic products, e.g. rubber from used tyres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明公开了一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用，制备方法，包括如下步骤：将生物质或生物质废弃物、含卤素塑料和钙基物质进行混合热解，即得吸附剂。生物质废弃物与含卤素塑料共热解过程中，加入钙基物质可以促进生物焦表面更多碱性基团的生成，而生物焦表面的碱性基团和含钙物质可以提高吸附剂对Hg2+的脱除性能。共热解过程中，加入的钙基物质可与HCl、HBr等卤素气体发生化学反应生成CaCl2/CaBr2，大幅减少含卤素气体的释放，而且可以促使生物焦吸附剂表面生成更多的含卤素脱汞活性位，提高吸附剂对Hg0的脱除性能。

Description

同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于城市固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种同时脱除 烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而 不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人 员所公知的现有技术。
改革开放以来我国经济取得长足发展，城镇人口迅速增多，城市固体废弃 物(MSW)产量也呈逐年增长趋势，MSW对生态环境的影响是多方位的，一 些有害物质会进入大气、水体和土壤并参与生态循环，因此如何实现城市固体 废弃物的减量化和无害化处置已成为目前全社会关注的焦点。要加强城市垃圾 分类和固体废弃物处置，MSW按组分可分为有机废物和无机废物，有机废物 主要包括食物残渣、废弃木竹、纸张、塑料等，无机废物主要包括玻璃、金属 等不可燃物质。热解是一种具有广泛应用前景的有机固废资源化处置方式，热 解气经净化后可转化为电能或热能使用，热解油可作为化工原料或液态燃料使 用，热解焦可用在气体吸附、燃烧发电等多个领域，这种能量获取方式更为清 洁。但是MSW中含有大量的含卤素塑料(PVC和溴系阻燃塑料)，这两种含 卤素塑料的存在会给废弃物的热解处置带来较大困难，因为塑料热解过程中大 量卤素会以HCl、HBr等形式释放到气体中，造成设备腐蚀、环境污染等问题。
烟气中汞的存在形态有三种：单质汞(Hg0)、氧化态汞(Hg2+)和颗粒 汞(HgP)，其中HgP附着在飞灰表面可被除尘装置脱除，Hg2+易溶于水可被 湿法脱硫装置脱除，Hg0不溶于水且极易挥发故很难被脱除。目前活性炭喷射 技术(ACI)被认为是脱除烟气中Hg0最为成熟有效的方法，但是原始活性炭 存在吸附容量小、吸附速率低、喷射用量大的问题。基于此，大量学者采用含 卤素(Cl/Br/I)的化学试剂对原始活性炭进行浸渍改性以期提高其脱汞性能， 降低活性炭的喷射用量。Lee等使用HCl和KI溶液对褐煤基活性炭Norit
Figure BDA0002509799460000021
进行浸渍法改性，发现改性处理可大幅提升活性炭的脱汞性能，吸附汞 在活性炭表面的存在形态为HgClx、HgIx；孙巍等探究了液溴改性活性炭的脱 汞性能及吸附动力学，发现溴改性使得活性炭的汞吸附容量和吸附速率均得到 显著提升，当溴负载量为0.33％时，汞吸附容量提升约80倍，相对吸附系数 提升约40倍。不利的是，ACI技术的使用成本较高，使其在发展中国家的普 及受到限制，这主要是因为：(1)改性活性炭的成本较高(原始活性炭的生产原料为煤炭，生产过程包括炭化、高温活化两个步骤)；(2)需要购买大 量化学试剂用于改性原始活性炭；(3)浸渍步骤相对繁琐耗时，导致生产成 本增加。针对这一问题，申请人前期公开了一种将城市固体废弃物中的含卤素 塑料与生物质混合共热解制备烟气脱汞生物焦吸附剂的方法 (CN201510220594.1)，取得良好的脱汞效果。
但是经进一步研究发现，该工艺过程仍存在以下问题：(1)生物质与含 卤素塑料共热解过程中，塑料热解残渣会造成生物焦孔道结构的堵塞，使其比 表面积和孔容积降低，这不利于脱汞反应进行；(2)生物质与含卤素塑料共 热解过程中依然会释放出较多的HCl、HBr等卤素气体，造成环境污染等问题； (3)被湿法脱硫系统捕获的Hg2+在HSO3 -、SO3 2-等离子作用下再次还原为Hg0， 造成Hg2+的脱除效率降低；(4)脱硫石膏在后续资源化利用过程容易出现汞 的再释放，造成大气污染。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种同时脱除 烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用。
为实现上述发明目的，本发明的一个或多个实施例公开了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备 方法，包括如下步骤：
将生物质或生物质废弃物、含卤素塑料和钙基物质进行混合热解，即得吸 附剂。
第二方面，本发明提供上述制备方法制备得到的吸附剂。
第三方面，本发明提供上述吸附剂在脱除烟气中汞单质和二价汞中的应 用。
与现有技术相比，本发明的以上一个或多个实施例取得了以下有益效果：
(1)生物质废弃物与含卤素塑料共热解过程中，加入钙基物质可以促进 生物焦表面更多碱性基团的生成，而生物焦表面的碱性基团和含钙物质可以提 高吸附剂对Hg2+的脱除性能，因此喷射该废弃物衍生吸附剂可在Hg2+进入湿 法脱硫装置前去除，减少其在湿法脱硫装置中的富集；Hg0脱除机理与此不同， 因为Hg0脱除的活性位是生物焦表面的酸性基团(如羰基、羧基)和有机态卤 素官能团(如C-Cl、C-Br)，如若水洗便会减少生物焦表面碱性基团的含量， 同时也会洗掉吸附剂中的含钙物质，这对Hg2+的脱除不利。
(2)生物质废弃物与含卤素塑料共热解过程中，加入的钙基物质可与 HCl、HBr等卤素气体发生化学反应生成CaCl2/CaBr2，大幅减少含卤素气体的 释放；
(3)相较于生物质废弃物与含卤素塑料共热解产生的生物焦吸附剂，共 热解过程中CaCl2/CaBr2的存在会提高生物焦吸附剂中的氯含量以及有机态卤 素的存在比例，这主要是因为交互作用使得原有热解反应路径发生改变，促使 生物焦吸附剂表面生成更多的含卤素脱汞活性位，提高吸附剂对Hg0的脱除性 能；
(4)CaCl2/CaBr2的存在可以降低原有热解反应所需的活化能，促进更多 挥发分的析出释放，使得生物焦中的孔隙结构更加发达，比表面积和孔容积更 大，这有利于削弱塑料热解残渣对生物焦孔道的堵塞作用，也有利于促进脱 Hg0/Hg2+反应的进行。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例中的制备工艺流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的 普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图 限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确 指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说 明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、 组件和/或它们的组合。
第一方面，本发明提供了一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备 方法，包括如下步骤：
将生物质或生物质废弃物、含卤素塑料和钙基物质进行混合热解，即得吸 附剂。
在一些实施例中，所述生物质或生物质废弃物为富炭生物质。
进一步的，所述富炭生物质为木箱、纸张、干果壳或厨余垃圾。
在一些实施例中，所述含卤素塑料为含氯或溴塑料。
进一步的，含卤素塑料为聚氯乙烯(PVC)、废旧电路板、电子废弃物塑 料外壳中的一种或几种的混合物。
在一些实施例中，所述钙基物质为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙和含钙矿石 中的一种或几种的混合物。
在一些实施例中，生物质或生物质废弃物与含卤素塑料的混合比例为1： 0.05-10，钙基物质的添加量使钙与卤素的摩尔比为0.2-10。
在一些实施例中，热解的温度为300-900℃，热解时间为10-200min。
进一步的，热解的气氛为无氧气氛。
更进一步的，热解的气氛为N2、Ar或CO2气氛。
第二方面，本发明提供上述制备方法制备得到的吸附剂。
第三方面，本发明提供上述吸附剂在脱除烟气中汞单质和二价汞中的应 用。
利用上述脱吸附剂对烟气进行脱汞烟气的方法，包括如下步骤：
将制备的吸附剂喷入烟道中对烟气中的单质汞和二价汞进行吸附脱除，喷 射位置位于除尘器之前。
实施例1
如图1所示，步骤1.将废弃木竹与PVC塑料破碎筛分，选取粒径为60μm～120μm的木竹和PVC粉末备用。
步骤2.将PVC与木竹按1:5比例混合均匀，接着按钙氯摩尔比为4加入氢 氧化钙，将三种实验原料充分混合均匀。
步骤3.将步骤2所得实验样品放入水平热解炉中，并通入150ml/min的 N2作为保护气体，待热解炉升至700℃时开始热解并保持30min，之后在N2气氛下冷却至室温。
所得吸附剂的比表面积为265.12m2/g，孔容积为2.32cm3/g，PVC中氯的 释放率为2％，生物焦中氯含量为2.7wt.％，有机氯的存在比例为79％。采用固 定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为50μg/m3， 反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测得脱Hg0效率为89％，脱Hg2+效率为97％。
实施例2
步骤1.将纸张与PVC塑料破碎筛分，选取粒径为150μm～300μm的稻草 粉末和PVC粉末备用。
步骤2.将PVC与纸张按1:10比例混合均匀，接着按钙氯摩尔比为1.5加 入氧化钙，将三种实验原料充分混合均匀。
步骤3.将步骤2所得实验样品放入水平热解炉中，并通入250ml/min的 CO2作为保护气体，待热解炉升至600℃时开始热解并保持40min，之后在CO2气氛下冷却至室温。
所得吸附剂的比表面积为145.36m2/g，孔容积为1.26cm3/g，PVC中氯的 释放率为5％，生物焦中氯含量为0.9wt.％，有机氯的存在比例为65％。采用固 定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为50μg/m3， 反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测得脱Hg0效率为73％，脱Hg2+效率为84％。
实施例3
步骤1.将废弃木竹与电脑塑料外壳破碎筛分，选取粒径为10μm～100μm 的木竹粉末和电脑塑料外壳粉末备用。
步骤2.将电脑塑料外壳与木竹按1:3比例混合均匀，接着按钙氯摩尔比为 3加入氢氧化钙，将三种实验原料充分混合均匀。
步骤3.将步骤2所得实验样品放入水平热解炉中，并通入150ml/min的 N2作为保护气体，待热解炉升至700℃时开始热解并保持30min，之后在N2气氛下冷却至室温。
所得吸附剂的比表面积为221.16m2/g，孔容积为2.06cm3/g，电脑塑料外壳 中溴的释放率为1.2％，生物焦中溴含量为2.1wt.％，有机溴的存在比例为82％。 采用固定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为 50μg/m3，反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测 得脱Hg0效率为93％，脱Hg2+效率为95％。
实施例4
步骤1.将干果壳与印刷电路板破碎筛分，选取粒径为100μm～200μm的纸 张粉末和电脑塑料外壳粉末备用。
步骤2.将电脑塑料外壳与木竹按1:8比例混合均匀，接着按钙氯摩尔比为 1.5加入天然含钙矿石，将三种实验原料充分混合均匀。
步骤3.将步骤2所得实验样品放入水平热解炉中，并通入200ml/min的 Ar作为保护气体，待热解炉升至750℃时开始热解并保持20min，之后在Ar 气氛下冷却至室温。
所得吸附剂的比表面积为133.58m2/g，孔容积为1.66cm3/g，电脑塑料外壳 中溴的释放率为2.7％，生物焦中溴含量为1.35wt.％，有机溴的存在比例为70％。 采用固定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为 50μg/m3，反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测 得脱Hg0效率为79％，脱Hg2+效率为86％。
对比例1
步骤1.将废弃木竹与PVC塑料破碎筛分，选取粒径为60μm～120μm的木 竹粉末和PVC粉末备用。
步骤2.将PVC与木竹按1:5比例混合均匀，接着将实验原料放入水平热解 炉中，并通入150ml/min的N2作为保护气体，待热解炉升至700℃时开始热解 并保持30min，之后在N2气氛下冷却至室温，即可得到脱汞吸附剂。
所得吸附剂的比表面积为86.25m2/g，孔容积为0.69cm3/g，PVC中氯的释 放率为71％，生物焦中氯含量为1.2wt.％，有机氯的存在比例为51％。采用固 定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为50μg/m3， 反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测得脱Hg0效率为55％，脱Hg2+效率为68％。
对比例2
步骤1.将废弃木竹与电脑塑料外壳破碎筛分，选取粒径为10μm～100μm 的木竹粉末和电脑塑料外壳粉末备用。
步骤2.将电脑塑料外壳与木竹按1:3比例混合均匀，接着将实验原料放 入水平热解炉中，并通入150ml/min的N2作为保护气体，待热解炉升至700℃ 时开始热解并保持30min，之后在N2气氛下冷却至室温，即可得到脱汞吸附 剂。
所得吸附剂的比表面积为72.65m2/g，孔容积为0.61cm3/g，电脑塑料外壳 中溴的释放率为16％，生物焦中溴含量为1.8wt.％，有机溴的存在比例为59％。 采用固定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为 50μg/m3，反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测 得脱Hg0效率为62％，脱Hg2+效率为74％。
对比例3
步骤1.将废弃木竹与PVC塑料破碎筛分，选取粒径为60μm～120μm的木 竹和PVC粉末备用。
步骤2.将PVC与木竹按1:5比例混合均匀，接着按钙氯摩尔比为4加入氢 氧化钙，将三种实验原料充分混合均匀。
步骤3.将步骤2所得实验样品放入水平热解炉中，并通入150ml/min的 N2作为保护气体，待热解炉升至700℃时开始热解并保持30min，之后在N2气氛下冷却至室温。
步骤4.将步骤3所得固体样品放入水中，充分搅拌后进行过滤，将过滤后 的固体干燥后即可得到脱汞生物焦吸附剂。
所得吸附剂的比表面积为284.32m2/g，孔容积为2.43cm3/g，PVC中氯的 释放率为2％，生物焦中氯含量为2.7wt.％，有机氯的存在比例为79％。当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为50μg/m3，反应温度为120℃，烟气流量为2L/min， 吸附剂用量为0.3g时，测得脱Hg0效率为90％，脱Hg2+效率为83％。
对比例4
步骤1.将废弃木竹与电脑塑料外壳破碎筛分，选取粒径为10μm～100μm 的木竹粉末和电脑塑料外壳粉末备用。
步骤2.将电脑塑料外壳与木竹按1:3比例混合均匀，接着按钙氯摩尔比为 3加入氢氧化钙，将三种实验原料充分混合均匀。
步骤3.将步骤2所得实验样品放入水平热解炉中，并通入150ml/min的 N2作为保护气体，待热解炉升至700℃时开始热解并保持30min，之后在N2气氛下冷却至室温。
步骤4.将步骤3所得固体样品放入水中，充分搅拌后进行过滤，将过滤后 的固体干燥后即可得到脱汞生物焦吸附剂。
所得吸附剂的比表面积为242.31m2/g，孔容积为2.18cm3/g，电脑塑料外壳 中溴的释放率为1.2％，生物焦中溴含量为2.1wt.％，有机溴的存在比例为82％。 采用固定床烟气脱汞试验装置进行试验，当Hg0浓度为50μg/m3，Hg2+浓度为 50μg/m3，反应温度为120℃，烟气流量为2L/min，吸附剂用量为0.3g时，测 得脱Hg0效率为91％，脱Hg2+效率为75％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领 域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之 内。

Claims (10)

1.一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征在于： 包括如下步骤：将生物质或生物质废弃物、含卤素塑料和钙基物质进行混合热解，即得吸附剂; 生物质或生物质废弃物与含卤素塑料的混合比例为 1：0.05-10，钙基物质的添加量使钙与卤素的摩尔比为 0.2-10；
其中，所述钙基物质为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙和含钙矿石中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求 1 所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征在于：所述生物质或生物质废弃物为富炭生物质。
3.根据权利要求 2 所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征在于：所述富炭生物质为木箱、纸张、干果壳或厨余垃圾。
4.根据权利要求 1 所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征在于：所述含卤素塑料为含氯或溴塑料。
5.根据权利要求 1 所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征在于：含卤素塑料为聚氯乙烯、废旧电路板、电子废弃物塑料外壳中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1 所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征在于：热解的温度为300-900℃， 热解时间为 10-200min。
7.根据权利要求6所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征是，热解的气氛为无氧气氛。
8.根据权利要求7所述的一种同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂的制备方法，其特征是，热解的气氛为N2、Ar 或 CO2气氛。
9.权利要求 1-8 任一所述制备方法制备得到的吸附剂。
10.权利要求 9所述吸附剂在脱除烟气中汞单质和二价汞中的应用。
CN202010457294.6A 2020-05-26 2020-05-26 同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用 Active CN111672464B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010457294.6A CN111672464B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010457294.6A CN111672464B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111672464A CN111672464A (zh) 2020-09-18
CN111672464B true CN111672464B (zh) 2022-01-11

Family

ID=72434266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010457294.6A Active CN111672464B (zh) 2020-05-26 2020-05-26 同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111672464B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115007108B (zh) * 2022-06-15 2023-12-15 山东大学 一种脱除富氧燃烧烟气中汞的吸附剂及其制备方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102745879A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 华中科技大学 一种用于烟气脱硫脱汞的污泥基吸附剂及其制备方法
CN104984743A (zh) * 2015-05-04 2015-10-21 华中科技大学 一种用于脱汞的废弃物衍生吸附剂制备方法及产品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102745879A (zh) * 2012-07-05 2012-10-24 华中科技大学 一种用于烟气脱硫脱汞的污泥基吸附剂及其制备方法
CN104984743A (zh) * 2015-05-04 2015-10-21 华中科技大学 一种用于脱汞的废弃物衍生吸附剂制备方法及产品

Also Published As

Publication number Publication date
CN111672464A (zh) 2020-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108970576B (zh) 一种磁性废弃物衍生脱汞吸附剂的制备方法、产品及应用
CN101822942B (zh) 一种固体废物焚烧烟气中二噁英、重金属湿法净化方法
CN104984743B (zh) 一种用于脱汞的废弃物衍生吸附剂制备方法及产品
CN110681351B (zh) 一种硫改性固废基脱汞吸附剂及其制备方法与应用
Yang et al. Experimental and kinetic study on Hg0 removal by microwave/hydrogen peroxide modified seaweed-based porous biochars
CN103252212A (zh) 一种生物质碳基烟气脱汞吸附剂及其制备方法
Akgül BİYOKÖMÜR: ÜRETİMİ ve KULLANIM ALANLARI
Qin et al. Simultaneous removal of SO 2 and PAHs by adding calcium-based additives during sewage sludge incineration in a fluidized bed incinerator
CN103949153A (zh) 一种利用光助芬顿反应净化烟气的方法及装置
Li et al. A review on adsorption technologies for mercury emission control
CN111672464B (zh) 同时脱除烟气中不同形态汞的吸附剂及其制备方法与应用
CN101700524B (zh) 固定剂及重金属污染土壤修复植物的安全处置的方法
López-Antón et al. Retention of elemental mercury in fly ashes in different atmospheres
CN101949546B (zh) 一种垃圾焚烧尾气中二恶英及污染物的处理方法
CN107262031A (zh) 一种氯化锌活化改性污泥‑秸秆脱汞吸附剂及制备方法
Zhao et al. Mercury removal from coal combustion flue gas by mechanochemically sulfur modified straw coke and its mercury stability
CN111672463B (zh) 一种城市固废同时制备高品质生物油和高性能脱汞吸附剂的方法
CN104353411B (zh) 一种水处理强吸附剂的制备方法
CN111921495B (zh) 一种脱汞吸附剂及其制备方法与应用
CN215886923U (zh) 一种利用氧化还原法对有机废物熔融气化制氢的系统
CN111604031B (zh) 一种改性非碳基脱汞吸附剂及其制备方法
CN106118803B (zh) 生活垃圾低温热解炉内二噁英抑制剂及其制备方法与应用
CN115155547A (zh) 一种沼渣原位利用作为沼气脱硫剂的方法
CN110484286B (zh) 一种高挥发分煤热转化过程中热解气沉积制碳及焦油抑制的方法
CN115007108B (zh) 一种脱除富氧燃烧烟气中汞的吸附剂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant