一种用于烟气脱汞脱硝的EVS-10基载锰催化吸附剂及其制备方法和应用技术

本公开涉及一种用于烟气脱汞脱硝的EVS

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
‑
10基载锰催化吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本公开涉及环境保护及大气污染控制
，具体地，涉及一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
‑
10基载锰催化吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，燃煤电站被认为是全球最大的人为汞排放源。汞作为一种有毒重金属，会对人类健康和生态环境造成严重危害。因此，研究如何实现高效脱除燃煤电厂烟气中汞对于保护生态环境具有重要意义。
[0003]Hg
2+
、Hg
p
和Hg0是烟气汞的三种主要形态。目前对于Hg
2+
和Hg
p
形态汞已经具备比较有效的脱除技术。例如，Hg
2+
溶于水，可以通过污染物控制设备湿法脱硫装置进行高效脱除；Hg
p
易于与飞灰结合，可以被颗粒物控制设备如布袋除尘器或者静电除尘器脱除。然而烟气中Hg0具有不溶于水、易挥发且低温下相当稳定的特性，因此很难被现有的污染物控制设备脱除，会被直接排放进入大气中。因此如何控制Hg0的排放成为脱除燃煤电厂烟气中汞的关键。
[0004]吸附剂法脱汞和催化氧化法脱汞是目前获得广泛研究的两种脱汞方法。吸附剂法脱汞是将Hg0通过物理或化学吸附到吸附剂表面，然后被颗粒物控制设备脱除；催化剂催化氧化脱汞是将Hg0高效氧化成Hg
2+
，进而被湿法脱硫装置脱除。现有的分子筛催化剂，例如分子筛EVS
‑/>10，具备一定的催化氧化单质汞的能力材料催化氧化汞的效率约48％。但是分子筛催化剂脱除汞的能力仍然较低。
[0005]除单质汞外，氮氧化物也是一种燃煤产生的常见空气污染物，会引起酸雨和温室效应。氮氧化物(NO
x
)中NO的比例占95％以上，因此脱除氮氧化物的关键是脱除NO。目前脱除燃煤烟气NO最为有效和广泛使用的技术是NH3选择性催化还原(SCR)技术。目前研究的SCR催化剂主要是将金属氧化物如V2O5、CuO、Cr2O3、CeO2、Fe2O3、MnOx、Co2O3等负载于Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、碳材料和分子筛等载体上制备而成。现有的EVS
‑
10分子筛具有一定的脱汞能力，但催化脱硝性能较差(仅有14％脱除效率)，无法同时达到脱汞脱硝效果。

技术实现思路

[0006]本公开的目的是提供一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
‑
10基载锰催化吸附剂及其制备方法和应用，该催化吸附剂可以实现对汞和氮氧化物的协同脱除。
[0007]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
‑
10基载锰催化吸附剂，该催化吸附剂包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述载体包括EVS
‑
10分子筛，所述活性组分包括锰氧化物；以所述催化吸附剂的总重量为基准，所述载体的质量分数为85～99重量％，所述活性组分的质量分数为1～15重量％。
[0008]本公开第二方面提供一种制备本公开第一方面所述的脱汞脱硝的催化吸附剂的方法，包括以下步骤：
[0009](1)将EVS
‑
10分子筛、锰源与水混合，得到原料混合物；
[0010](2)将所述原料混合物、碱溶液和双氧水接触进行氧化反应。
[0011]可选地，步骤(1)中，所述EVS
‑
10分子筛、锰源和水的重量比为(0.2～0.3)：(0.0125～0.08)：1。
[0012]可选地，所述锰源为可溶性锰盐，所述可溶性锰盐选自醋酸锰、氯化锰和硝酸锰中的一种或多种。
[0013]可选地，所述原料混合物中还包括分散助剂；所述分散助剂选自聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、水解聚马来酸酐中的一种或多种，优选为聚甲基丙烯酸；
[0014]所述分散助剂与所述锰源的重量比为(0.5～3)：(2～6)；
[0015]可选地，步骤(1)包括：将所述锰源、水和可选的所述分散助剂混合，进行超声处理并加入所述EVS
‑
10分子筛，得到所述原料混合物。
[0016]可选地，步骤(2)中，所述碱溶液包括氢氧化钠溶液；所述双氧水中过氧化氢的质量与步骤(1)中所述锰源的质量比为(0.7～2.5)：(0.9～1.5)。
[0017]可选地，所述氢氧化钠溶液与步骤(1)中水的体积比为0.3～0.7：1。
[0018]可选地，步骤(2)中所述氧化反应的条件包括：反应温度为40～80℃，反应时间为0.5～2h。
[0019]可选地，步骤(2)还包括：将所述碱溶液加入所述原料混合物中，超声处理5～30分钟后，加入所述双氧水进行所述氧化反应；以及
[0020]对氧化反应的产物进行过滤、洗涤、干燥，然后进行筛分，取筛下物，得到所述催化吸附剂；其中所述干燥的温度为70～110℃。
[0021]本公开第三方面提供本公开第一方面所述的催化吸附剂在烟气脱汞脱硝领域的应用；可选地，所述烟气为燃煤电厂烟气。
[0022]通过上述技术方案，本公开提供了一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载锰催化吸附剂及其制备方法和应用，本公开在EVS
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10分子筛上负载包括锰氧化物的活性组分，既可吸附和催化氧化Hg0，也可催化还原NOx，实现了Hg0和NOx的协同脱除；其中分子筛EVS
‑
10既是载体且负载有锰氧化物活性组分，又在骨架中含有活性组分钒，使得该催化吸附剂具备极好的脱汞效率以及较高的脱硝效率，可以协同脱除燃煤烟气中的单质汞和氮氧化物；与现有需要同时安装脱汞设备以及脱硝设备相比，采用本公开提供的催化吸附剂可以降低设备安装和使用费用；该催化吸附剂合成相对简单，同时可循环使用，有效降低了综合成本，适合工业化生产。
[0023]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0024]以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0025]本公开第一方面提供一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载锰催化吸附剂，该催化吸附剂包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述载体包括EVS
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10分子筛，所述活性组分包括锰氧化物；以所述催化吸附剂的总重量为基准，所述载体的质量分数为85～99重量％，所述活性组分的质量分数为1～15重量％。
[0026]本公开在EVS
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10分子筛上负载包括锰氧化物的活性组分，既可吸附和催化氧化Hg0，也可催化还原NOx，实现了Hg0和NOx的协同脱除；其中分子筛EVS
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10既是载体且负载有高分散度的锰氧化物活性组分，又在骨架中含有活性组分钒，使得该催化吸附剂具备极好的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于烟气脱汞脱硝的EVS
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10基载锰催化吸附剂，其特征在于，该催化吸附剂包括载体以及负载在所述载体上的活性组分；所述载体包括EVS
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10分子筛，所述活性组分包括锰氧化物；以所述催化吸附剂的总重量为基准，所述载体的质量分数为85～99重量％，所述活性组分的质量分数为1～15重量％。2.一种制备权利要求1所述的脱汞脱硝的催化吸附剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将EVS
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10分子筛、锰源与水混合，得到原料混合物；(2)将所述原料混合物、碱溶液和双氧水接触进行氧化反应。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述EVS
‑
10分子筛、锰源和水的重量比为(0.2～0.3)：(0.0125～0.08)：1。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述锰源为可溶性锰盐，所述可溶性锰盐选自醋酸锰、氯化锰和硝酸锰中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原料混合物中还包括分散助剂；所述分散助剂选自聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸和水解聚马来酸酐中的一种或多种，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹田田，沙昊，朱凯，宋海涛，林伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：