[发明专利]一种烟气脱汞吸附剂的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种脱除烟气中汞金属及其化合物的专用吸附剂的生产方法。

背景技术

随着世界能源的大量使用，世界火力发电厂的不断建设，全世界每年由于火力发电厂煤的大量燃烧所产生的烟气中，据估计每年排放到大气中的气态汞金属达到1470多吨。汞具有很大的生物毒性，对人类和其他生物的健康和生存造成很大的危害。烟气中汞污染成为继烟气中含硫化合物和含氮化合物的另一严重污染问题。因此，汞污染被世界公认为继硫污染之后的又一大污染问题，受到国际上越来越多的关注和重视。欧洲和北美等发达国家纷纷出台了降低汞的排放标准。例如，美国总统“清洁天空计划”提出到2018年将汞排放减少69％，使美国燃煤电厂开始第一次面对排汞控制问题，能源部(DOE)为此选择了8项新的试验项目，研究电厂的排汞控制技术。我国也不例外，目前火力发电厂的汞排放及其治理也受到高度重视。

煤燃烧排放到大气中的汞包括气态单质汞和化合态汞。烟气中汞的脱除也有较多的研究报道，例如VIDIC R D,Carbon,2001,39(1):3-14；PAVLISH J H,Fuel Processing Technology,2003,82(2):89-165；P.Bihter,Carbon,2009,47:2855-2864。目前发展较为成熟的汞处理技术为活性炭吸附剂脱除法，即利用活性炭对气态汞的吸附作用来达到烟气脱汞的目的。然而，由于普通活性炭的脱汞能力都比较弱，所以通常采用负载单质硫或化合态硫的方式来提高活性炭的脱汞能力。已有一些专利提供了相关的技术，如专利US4500327A，CN1148079A。但目前采用的载硫脱汞活性炭普遍存在成本较高的缺点。尤其是烟气脱汞领域中，由于火力发电厂每天产生的烟气量非常大，因此脱汞所需要的活性炭的产量非常高，而目前所使用的脱汞活性炭通常都需要负载单质硫或化合态硫，这意味着从制备活性炭的原料出发，都需要两套工艺步骤，即首先生产出活性炭，然后再进行负载，无疑会大大增加脱汞活性炭的成本，是脱汞活性炭的推广和脱汞要求的实现都受到很大影响。这一情况下，发明简单的工艺制备出具有较高脱汞能力的烟气脱汞吸附剂成为脱汞技术应用推广的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烟气脱汞专用吸附剂的低成本生产方法。该方法是采用制浆黑液的固形物作为原料，在惰性气氛下通过简单的加热、水洗、干燥就可得到具有较高脱汞能力的粉状活性炭产品。此方法的原料来源丰富、价格低廉、方法简单易行，是一种利用废弃物生产具有较高附加值产品的生产方法。

烟气脱汞吸附剂为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种烟气脱汞专用吸附剂的生产方法，包括如下步骤：

(1)将制浆黑液脱水得到的固形物，在惰性气氛中，以1～5℃/min的速率升温至250℃，保温1-2h，然后以5～10℃/min的速率升温至600-850℃，炭化1-3h，在惰性气氛下冷却后取出；

(2)把冷却后得到的产物用水洗涤1-2次，进行干燥、粉碎制得烟气脱汞吸附剂。

步骤(1)中，所述的制浆黑液为针叶材、阔叶材、竹材或禾草类原料经化学制浆得到的黑液中的一种或几种混合。

所述的化学制浆为碱法或亚硫酸盐制浆。

步骤(1)中，所述的惰性气氛为氮气或氩气惰性气氛。

步骤(1)中，所述的炭化是在氮气或氩气惰性气氛中进行，炭化温度在700-850℃之间。

步骤(1)中，所述的升温为，250℃之前采用1～2℃/min的升温速率，而250℃则采用5-8℃/min的升温速率。

步骤(2)中，所述的产物用水洗涤的次数为2次。

步骤(2)中，所述的烟气脱汞吸附剂为粉状。

步骤(1)中，在惰性气氛中，以1-2℃/min的速率升温至250℃，保温2h，然后以5℃/min的速率升温至750-850℃，炭化1-2h，在惰性气氛下冷却后取出。