用于去除汞的多组分组合物制造技术

此中揭示的是物质的组合物、固态混合物的制造过程及使用过程，所述固态混合物包括一种无机碱与选择自包括硫化铵、一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合的一种硫化物。所述组合物可以包括固态无机碱(例如氢氧化钙、倍半碳酸钠)及/或气态碱(例如氨)以及(可选择)一种用于一种或多种所述无机碱及硫化物的载体材料。所述组合物对俘获环境污染物(例如对俘获来自燃煤发电厂的废气)很有用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于去除汞的多组分组合物相关串请的交叉引用本申请对在2013年3月13日提交的美国61/778，778号临时专利申请(USProvis1nal Patent Applicat1n 61/778, 778)提出优先权要求，所述临时专利申请的全部内容被全部并入本申请。
本专利技术定向于使用多种组合物将气流(例如工业烟囱、废烟道等)中的一种或多种环境污染物(例如汞或硫)去除的方法。所述多种组合物-“废气洗涤组合物”对去除燃煤发电厂排放的废气中的汞特别有用。来自燃煤发电厂及燃油发电厂的排放物中含有的环境污染物是一重大的环境问题。颗粒物质(例如飞灰)、硝酸盐、硫酸盐及汞排放物是受限制的，这是因为这些排放物可能产生(例如)酸雨及严重的神经毒性作用。颗粒物质的去除已经通过在废烟道中安装集尘袋室、静电沉淀器、旋风分离器或带有集尘袋室过滤器的旋风分离器来处理。硝酸盐及硫酸盐的去除已经通过对废气添加石灰(氧化钙及/或氢氧化钙)及收集带颗粒物质的石灰反应产物(例如硫酸钙CaS04)来处理。汞的去除可以通过以汞吸附材料来吸附而得以处理。不幸的是，所述汞吸附材料与石灰经常是化学不相容，及/或所述汞吸附材料与经常出售予水泥工业的所述颗粒物质的收集及处置，在财务上不相容。最常用的减少燃煤发电厂及燃油发电厂的汞排放物的方法是将粉状活性碳注射到废气流中。所述活性碳是一种高表面积材料，能为汞的吸附及颗粒结合态汞的凝聚提供条件。将活性碳注射到废气流中的缺点是所述活性碳在飞灰流中保留。来自燃煤发电厂的飞灰经常被添加到水泥，而所述活性碳的存在负面影响性能，从而使得所述活性碳的添加与废气洗涤过程在财务上不相容。另一种用于减少汞排放物的方法是通过添加能与汞起反应的化学物种来化学吸附元素汞及氧化汞。能与汞起化学反应的一类材料是金属硫化物。美国6，719，828号专利(U.S.Patent N0.6，719，828)及美国 7，578，869 号专利(U.S.Patent N0.7，578，869)讲授负载金属硫化物的制备。这些负载金属硫化物的一个主要缺点是，这些材料能与石灰起化学反应，例如产生铜技术及硫化妈材料。例如参阅Habashi et al., MetallurgicalTransact1ns, 1973,4, 1865的文献。这些反应产物破坏从废气中吸附汞的能力。因此，负载金属硫化物的使用已经与石灰在废气洗涤过程中的使用分开。还是继续有必要提供改进的污染控制吸附剂及它们的制造方法，尤其是在酸性废气中及在存在酸还原物种的情况下保持稳定的吸附剂及它们的制造方法。
技术实现思路
一个实施例是一种组合物，所述组合物包括一种无机碱与一种硫化物的一种固态混合物，所述硫化物选择自包括硫化钱、一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合。另一个实施例是一种制造过程，所述制造过程包括通过将所述无机碱与所述硫化物密切混合来提供所述固态混合物。又另一个实施例是一种俘获来自一种流体的一种环境污染物的过程，所述过程包括:将一种含有环境污染物的流体与包括所述固态混合物的所述组合物混合；以及将所述流体与所述组合物分离；其中在与所述组合物分离之后，所分离的流体包括一种较低浓度的所述环境污染物。再又另一个实施例是一种组合物，所述组合物包括无水氨与一种负载硫化物的一种混合物(所述负载硫化物包括:选择自包括一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合的一种硫化物)；以及选择自包括一种硅酸盐、一种铝酸盐、一种铝硅酸盐、碳及它们的一种混合物的组合的一种载体。再又另一个实施例是一种俘获来自一种流体的一种环境污染物的过程，所述过程包括:将一种含有环境污染物的流体与无水氨混合；将所述含有环境污染物的流体与一种负载硫化物混合；以及将所述无水氨与所述负载硫化物在所述流体中混合；其中所述负载硫化物包括:选择自包括一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合的一种硫化物，以及选择自包括一种硅酸盐、一种铝酸盐、一种铝硅酸盐、碳及它们的一种混合物的组合的一种载体。另一实施例是一种俘获来自一种流体的一种环境污染物的过程，所述过程包括:将无水氨与一种负载硫化物混合以提供一种组合物；以及将所述组合物与含有一种环境污染物的所述流体混合；其中所述负载硫化物包括:选择自包括一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合的一种硫化物，以及选择自包括一种硅酸盐、一种铝酸盐、一种铝硅酸盐、碳及它们的一种混合物的组合的一种载体。【具体实施方式】一个第一实施例是一种组合物，所述组合物包括一种无机碱与一种硫化物的一种固态混合物，所述硫化物选择自包括硫化钱、一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合。在一个优选实施例中，所述组合物包括:一种支撑所述混合物的载体。优选地，所述载体是选择自包括一种硅酸盐、一种铝酸盐、一种铝硅酸盐、碳及它们的一种混合物的组合。例如，所述载体可以是选择自包括斑脱土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、富铬绿脱石、锌蒙脱石、硅镁石、含氟锂蒙脱土、锂皂石、累托石、蛭石、伊利石、一种云母类矿物、马水硅钠石、水硅钠石、八硅酸盐、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、绿坡缕石、坡缕石、海泡石及它们的一种混合物的组合的一种页硅酸盐。所述载体可以是:一种蒙皂石粘土，例如斑脱土、蒙脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石、绿脱石、富铬绿脱石、锌蒙脱石、硅镁石及/或一种合成蒙皂石衍生物(特别是含氟锂蒙脱土及锂皂石)；一种混合层状粘土(特别是累托石及它们的合成衍生物)；蛭石、伊利石、多种云母类矿物，以及它们的合成衍生物；层状结晶水合聚硅酸盐(特别是马水硅钠石、水硅钠石、八硅酸盐、麦羟硅钠石及/或水羟硅钠石、绿坡缕石、坡缕石、海泡石)；或它们的任何组合。所述载体可以是一种活性碳、一种粉状活性碳、石墨或它们的一种混合物。更优选地，所述混合物分布在所述载体的表面上。在一优选实例中，所述载体支撑所述混合物。此中的意思是，所述载体是与所述混合物的每一单一组分密切接触(例如所述无机碱个别地与所述硫化物密切接触)。在一个实例中，所述无机碱的一部分及所述硫化物的一部分支撑在一载体颗粒上。即:所述载体优选为一种颗粒材料(例如由多个不同颗粒组成)，而且在这个实例中，一单一颗粒支撑所述无机碱及所述硫化物两者。值得注意的是，所述无机碱及/或所述硫化物可以是颗粒，且其颗粒直径优选少于所述载体的颗粒直径的25 %、20 %、15 %或10 %。在另一优选实例中，所述无机碱及所述硫化物可以支撑在不同的载体上。例如，所述载体的多个颗粒可以支撑所述无机碱，而所述载体的多个颗粒可以支撑所述硫化物。在本实例的一个子集中，支撑所述无机碱的所述载体有别于支撑所述硫化物的所述载体，其差异可以是在于颗粒大小、组合成分或前述两者的结合。此外，所述组合物可以包括多种颗粒的混合物，其中两种颗粒选择自包括支撑所述无机碱的载体、支撑所述硫化物的载体以及支撑所述无机碱及所述硫化物的载体的组合。所述一种无机碱与一种硫化物的固态混合物可以包括所述无机碱及所述硫化物各自的不同状态、区域或颗粒，及/或可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括：一种无机碱与一种硫化物的一种固态混合物，所述硫化物选择自包括硫化铵、一种碱金属硫化物、一种碱土金属硫化物、一种过渡金属硫化物及它们的一种混合物的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·K·盖尔，
申请(专利权)人：诺文达集团公司，
类型：发明
国别省市：美国;US