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脱汞活性炭的制备材料分类及改性方法分类

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2020年8月29日

  活性炭可以作为控制汞排放的吸附剂,在袋式除尘器或者静电除尘器脱除装置入口处喷入粉末状活性炭可以降低烟气中的汞含量。

脱汞活性炭

  按照制备材料分类

  制备脱汞活性炭的原料主要以含炭材料为主,如煤炭、石油焦、生物质等。

  (1)有人发明了一种脱汞专用活性炭的制造方法。该方法以无烟煤70%~80%、烟煤、MgO和MgSO2为混合原料,得到了一种脱汞专用活性炭。

  (2)利用高硫石油焦为原料制备活性炭。高含硫石油焦中所含有的主要为化合态的硫,它们经过热处理后转变为不同形态的硫,其转变的主要趋势是由于炭的还原性,化合态的硫将向单质硫转变成更低价态的硫,它们能够和金属单质汞发生化学吸附,从而大大提高焦炭的脱汞能力。成功地解决了以往载入和浸入方法制备脱汞活性炭在应用过程中由于含汞气体的温度过高而导致的单质硫挥发逸出的关键问题,大大拓展了烟气脱汞活性炭的应用场合。

  (3)以普通农作物秸秆为原料,得到一种生物质活性炭。该发明不仅变废为宝,且具有生产成本低的特点。同时由于其可以对亚甲基蓝和汞进行吸附,可用作燃煤烟气的脱汞,有利于缓解环境污染。

  (4)有人发明了一种脱汞用飞灰~活性炭复合吸附剂。飞灰的主要成分是二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、三氧化二铁,在活性炭的参与下,对汞起催化氧化作用,飞灰特有的球形形状,所制得的材料同时具有微孔和大孔的结构特性,可以提高其比表面积。该发明利用廉价的废弃物制备脱汞吸附剂,原料廉价易得,工艺简单,成本低,重复性好,有利于规模化工业生产。

脱汞活性炭

  按照改性方法分类

  原始活性炭对汞的吸附以物理吸附为主,脱汞效果差,因此为了提高活性炭对汞的脱除能力,需要对活性炭进行改性。常用的改性方法有赋硫、载溴等。

  (1)赋硫改性。

  ①以成品活性炭为母炭,以含SO2的混合气体为气源,制得介孔赋硫活性炭。该发明所制备的活性炭,具有介孔容积分率和比表面积较大、吸附容量和吸附速率较高的特点。

  ②将活性炭与硫混合后置于一个密闭的容器中,在一定温度下进行反应。利用硫的升华能力和低极性,在密闭容器中加热,硫直接进入活性炭孔隙内,附于活性炭孔隙中,当含汞气体进入活性炭孔隙内,汞被硫捕获,形成硫化汞。

  ③采用成本低廉的硫磺作为活性炭的添加剂,通过热沉淀方法使硫均匀分布在活性炭表面,能够有效脱除烟气中的汞。

  (2)载溴改性。

  ①在活性炭上负载溴分子,成功制备出一种高效脱汞专用活性炭,其汞吸附量≥0.2mg/g,溴负载量≥10%。该方法制备的活性炭脱汞后有较好的再生性能,即使报废处理也不易造成二次污染。

  ②利用卤化铵盐溶液浸渍原始活性炭,烘干后制得改性活性炭。与原始活性炭相比,改性活性炭脱汞吸附剂具有汞吸附量大、吸附速率高等优点。

  ③针对燃煤电厂锅炉烟气喷射脱汞技术,开发了一种由硝酸铁-氯酸混合溶液浸渍改性的活性炭。与原始活性炭相比具有汞吸附能力强、吸附量大等优点,能够有效吸附烟气中的汞。

脱汞活性炭

  (3)其他方法改性。

  ①有人发明了一种脱汞专用改性活性炭的制备方法,包括以下步骤:将木质颗粒活性炭,经盐酸酸洗、蒸馏水水洗之后,再烘干备用;将活性炭放置在双氧水中超声,静置完成后,过滤,之后再干燥、洗涤、干燥,得到脱汞专用改性活性炭。该脱汞专用改性活性炭脱汞效率高,较高汞吸附量可达5.3mg/g,是未改性活性炭汞吸附量的1.5倍。

  ②发明了一种用于烟气脱汞的硝酸改性活性炭。将一定粒度范围的活性炭,经蒸馏水洗涤后,烘干备用;制备一定浓度的硝酸改性液,然后用该溶液浸渍活性炭,最后将滤液洗涤后烘干,得到脱汞用硝酸改性活性炭吸附剂。本发明利用了硝酸能增加活性炭表面官能团这一特性,当含有汞的烟气组分进入活性炭的孔道结构时,汞即被捕获。该酸改性活性炭是专用于电站、工业锅炉、工业窑炉烟气喷射脱汞技术的一种高效脱汞吸附剂。

  ③另外,通过特殊工艺制备,也可提高其脱汞性能。采用绝氧干馏工艺制备活性炭。所得产品的碘值700~800mg/g;DYE吸附值:7~11mg/g;浸渍溴化钙量≥0.5%,微孔容积≥0.4mL/g,汞吸附容量≥0.3mg/g。