一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法技术

本发明专利技术提供了一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。本发明专利技术利用低温等离子体放电使得MOFs产生更多不饱和金属活性位点，添加的O

A method of removing nitrogen oxide and gaseous mercury at the same time

【技术实现步骤摘要】
一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法
本专利技术属于废气处理
，具体涉及一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法。
技术介绍
有色金属冶炼大多是以硫化物精矿为原料，在高温、高氧条件下的火法冶炼过程，因此在生产过程中将产生高浓度的二氧化硫(SO2)，其浓度可高达7％～13％，对于大多数有色金属冶炼厂而言，通常采用接触法将高浓度的SO2转化为硫酸，该工艺现己发展成熟。氮氧化物(NOx)可能会存在熔炼炉出口烟气中，在后续烟气制酸的过程中，一部分会进入成品酸中形成亚硝基硫酸，另一部分会随制酸尾气排入大气。与此同时，汞通常与锌、铅等重金属伴生在硫化矿中，在硫化矿的冶炼过程中将会释放出气态汞(Hg0)，虽然部分Hg0进入制酸过程后的污酸和污酸渣中，但是仍有部分的Hg0随制酸尾气排放到空气中。制酸尾气中低浓度NOx和Hg0，往往是高空直接排放，并通过烟气稀释等方式来降低污染物浓度以满足环保要求。目前SO2的处理方法一般是采用物质吸收的方法，分为湿法和干法脱硫，湿法脱硫效率高于干法，所以基本会先采用湿法将SO2去除。氮氧化物的处理方法有低NOx燃烧、选择性非催化还原方法(SNCR)和选择性催化还原方法(SCR)，其中SCR是目前脱硝效率最高的方法。商业中普遍采用向尾气中喷射活性炭来吸附Hg0，但是由于尾气中Hg0浓度很低，需要消耗大量的活性炭。虽然采用上述方案能使NOx和Hg0在各自的处理系统中得到高效脱除，但上述方案明显的缺点是各个系统相互独立、整套工艺复杂，不能实现NOx和Hg0的同时去除。专利技术内容本专利技术的目的在于提供一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法。本专利技术提供的方法能够实现氮氧化物和气态汞的同时去除，且去除率高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。优选地，所述MOFs为Cu-BTC和MIL-100(Fe)中的至少一种。优选地，所述Cu-BTC是由溶剂热法制备得到。优选地，所述MIL-100(Fe)是由水热法制备得到。优选地，所述步骤(1)中MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理是在同一低温等离子体反应器内进行。优选地，所述MOFs的用量为至少1g。优选地，所述氧气在低温等离子体反应器内的体积浓度为4～8％。优选地，所述步骤(2)中待处理气体为含有氮氧化物和/或气态汞的气体。优选地，所述待处理气体中氮氧化物的浓度为0～1000ppm，所述气态汞浓度为0～100μg/m3。优选地，所述步骤(2)中混合的时间为10～90min。本专利技术提供了一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。本专利技术利用低温等离子体放电使得MOFs产生了更多的不饱和金属活性位点，添加的O2转变成了活性粒子O，NOx、Hg0被低温等离子体协同MOFs以及O2的作用下所产生的不饱和金属活性位点和活性离子催化氧化，实现了NOx、Hg0在一个系统中的联合高效氧化，进而实现NOx和Hg0同时去除。实施例的实验结果表明，本专利技术提供的方法对有色金属冶炼烟气制酸尾气中NOx、Hg0的氧化效率分别为95～99％、95～100％。附图说明图1为实施例1的NOx和Hg0活性测试曲线；图2为实施例2的NOx和Hg0活性测试曲线；图3为对比例1的NOx和Hg0活性测试曲线；图4为对比例2的NOx和Hg0活性测试曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行温等离子体放电处理。本专利技术将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气。在本专利技术中，所述MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理能够使MOFs产生更多的不饱和金属活性位点，O2转变成了活性粒子O，进而提高氮氧化物和气态汞的氧化效果。在本专利技术中，所述MOFs优选为Cu-BTC和MIL-100(Fe)中的至少一种。在本专利技术中，所述Cu-BTC优选由溶剂热法制备得到；所述MIL-100(Fe)优选由水热法制备得到。在本专利技术中，采用溶剂热法和水热法制备得到的MOFs在等离子体作用下会具有大量不饱和活性位，能够进一步提高催化效果。本专利技术对所述溶剂热法的具体操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的溶剂热法制备Cu-BTC的操作即可。本专利技术对所述水热法的具体操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的水热法制备MIL-100(Fe)的操作即可。在本专利技术中，所述MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理优选是在同一低温等离子体反应器内进行。本专利技术对所述低温等离子体反应器的型号和规格没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的低温等离子体反应器即可。本专利技术对所述低温等离子体的参数没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的参数即可。在本专利技术中，所述低温等离子体的电源电压优选为6～10kV，放电频率优选为80～100Hz，单脉冲注入能量优选为50～100mJ。在本专利技术中，所述MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理的具体操作步骤优选为先将MOFs置于低温等离子体反应器的内壁，再通入氧气到反应器中，得到活性MOFs和活性氧气。在本专利技术中，所述MOFs的用量优选为至少1g，进一步优选为1～2g。在本专利技术中，所述氧气在低温等离子体反应器内的体积浓度优选为4～8％，进一步优选为6％。在本专利技术中，所述MOFs和氧气的用量和浓度限定在此范围时能够实现对待处理气体中氮氧化物和气态汞的高效催化氧化，进一步提高氧化效果。得到活性MOFs和活性氧气后，本专利技术优选将待处理气体与所述活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。在本专利技术中，所述将待处理气体与所述活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理能够使得待处理气体中的氮氧化物、气态汞被低温等离子体协同MOFs以及氧气的作用下所产生的不饱和金属活性位点和活性离子催化氧化，实现了氮氧化物和气态汞在一个系统中的联合高效氧化，进而实现氮氧化物和气态汞同时去除。在本专利技术中，所述待处理气体优选为含有氮氧化物和/或气态汞的气体。在本专利技术中，所述待处理气体中氮氧化物的浓度优选为0～1000ppm，进一步优选为500ppm；所述气态汞浓度优选为0～100μg/m3，进一步优选为35μg/m3。在本专利技术中，所述待处理气体中氮氧化物和气态汞的浓度在此范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：/n(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；/n(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种同时去除氮氧化物和气态汞的方法，包括以下步骤：
(1)将MOFs和氧气进行低温等离子体放电处理，得到活性MOFs和活性氧气；
(2)将待处理气体与所述步骤(1)得到的活性MOFs和活性氧气混合的同时进行低温等离子体放电处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MOFs为Cu-BTC和MIL-100(Fe)中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Cu-BTC是由溶剂热法制备得到。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述MIL-100(Fe)是由水热法制备得到。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中MOFs...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，赵珂，宁平，王驰，孙鑫，王飞，马懿星，李波，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53