一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋及制备方法技术

技术编号:8726074 阅读:198 留言:0更新日期:2013-05-24 12:52
本发明专利技术公开了一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,为耐高温过滤纤维制成的负载有脱汞催化剂的袋子,所述的脱汞催化剂为氧化锰和氧化钴混合物。本发明专利技术还公开了上述除尘脱汞滤袋的制备方法,该滤袋上负载有脱汞催化剂,应用于布袋除尘器中,催化剂可以将燃煤烟气中的单质汞氧化成二价汞(Hg2+),有利于烟气污染物净化装置的吸收或吸附。将其应用于燃煤电站汞排放控制,以催化氧化代替吸附剂,在保持烟尘脱除效果的基础上,单质汞脱除效率大于30%,可以满足燃煤电厂的烟气脱汞需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种布袋除尘器的滤袋,具体涉及ー种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,本专利技术还涉及了该滤袋的制备方法。
技术介绍
近年来,随着燃煤污染问题的越来越严重、人们环境保护意识的增强、相关环境保护法规的制定与实施,特别是微量元素测试技术的发展,燃煤造成的汞污染问题越来越受重视。世界上已有少数几个发达国家制定了限定煤中某些痕量元素的排放标准,随着人们环保意识的提高和认识的深入,这种限定必然会愈来愈广泛和严格。我国作为以煤为主要能源结构的国家,对燃煤电站汞的排放控制研究刻不容缓。为减少燃煤烟气中汞的排放,燃煤电站汞排放控制的主要发展方向是采用活性炭或其他吸附剂的固定床吸附,或者是在除尘器前加装吸附剂喷射装置。但,这两种方式消耗大,成本很高,还会产生一系列新问题,包括:采取将吸附剂喷入烟气中脱汞的方式,吸附含汞的吸附剂和飞灰同时由除尘器捕获,吸附剂掺杂在飞灰中会影响了飞灰的品质;另外吸附剂的喷入也可能会影响ESP和FF的工作性能;吸附含汞的吸附剂稳定性这一点也相当重要,吸附剂喷射法同ESP和FF等除尘设备联用虽然能达到有效控制烟气中汞的目的,但是这种方法主要以物理吸附为主,吸附剂中的汞有可能再次释放进入大气,造成二次污染。物理吸附具有吸附容量低、活性差、价格昂贵、再生性差等特点,所以将催化氧化代替吸附在脱汞中的作用成为目前亟需解决的问题。研究表明,烟气中汞的形态分布,即汞以何种形式存在,对汞排放控制技术的除汞效率有很大影响。烟气中的汞主要以三种形式存在:单质汞(Hg°)、ニ价汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)。气相单质汞由于其高挥发性和低水溶性而难以去除。相比较而言,大多数氧化态的汞以ニ价的形式存在,具有较高的水溶性,易于被吸收或吸附,可以有效地被现有烟气污染物浄化装置诸如湿式脱硫塔、除尘器及活性炭喷射系统等脱除。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供ー种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,该滤袋上负载有脱汞催化剂,应用于布袋除尘器中,催化剂可以将燃煤烟气中的单质汞(Hg°)氧化成ニ价汞(Hg2+),有利于烟气污染物浄化装置的吸收或吸附。将其应用于燃煤电站汞排放控制,以催化氧化代替吸附剂,在保持烟尘脱除效果的基础上,单质汞(Hg°)脱除效率大于30%,可以满足燃煤电厂的烟气脱汞需要。本专利技术的第二个目的是提供上述除尘脱汞滤袋的制备方法。本专利技术的第一个目的是通过以下技术方案来实现的:ー种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,为耐高温过滤纤维制成的负载有脱汞催化剂的滤袋,所述的脱汞催化剂为氧化锰和氧化钴混合物。本专利技术以耐高温过滤纤维制成的滤袋为载体,负载了脱汞催化剂氧化锰(MnO2)和氧化钴(CoO)。氧化锰(MnO2)和氧化钴(CoO)相互作用,表面产生大量的阳离子空位和Mn4+,Hg0首先吸附在阳离子空位上,最后被Mn4+氧化成Hg2+,Mn4+被还原成Mn3+,在有氧气存在的条件下Mn3+会被氧化成Mn4+,脱汞催化剂能长时间保持较高的活性,以持续将烟气中Hg°氧化成Hg2+,有利于烟气污染物浄化装置的吸收或吸附,而且滤袋本为布袋除尘器的除尘エ具,从而实现了燃煤烟气中粉尘和Hg°的一体化脱除。所述脱汞催化剂中,锰元素与钴元素的总负载量为3 20%,优选为5 18%,进ー步优选为8 15%。所述锰元素和钴元素之间的摩尔比为0.5 5:0.5 5,进ー步优选为I 5:广5,最优选为2 5:2 5。所述耐高温过滤纤维为芳砜纶纤维(PSA)。本专利技术第二个目的是通过以下技术方案来实现的:ー种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋的制备方法,取耐高温过滤纤维制成的滤袋于锰盐和钴盐混合溶液中进行等体积多次浸溃,静置24h ;在60 100°C下蒸干溶液,置于干净的干燥箱内,于80 100で条件下至完全干燥;将得到的样品置于马弗炉中,在25(T300°C下使锰盐和钴盐分解,待分解完成后,停止马弗炉加热,自然降至常温,得到除尘脱汞滤袋。本专利技术的除尘脱汞滤袋还可采用以下方法制备:取耐高温过滤纤维于锰盐和钴盐混合溶液中进行等体积多次浸溃,静置24h ;在60 100°C下蒸干溶液,置于干净的干燥箱内,于80 100で条件下至完全干燥;将得到的样品置于马弗炉中,在25(T300°C下使锰盐和钴盐分解,待分解完成后,停止马弗炉加热,自然降至常温,然后用经过负载处理的耐高温过滤纤维制成滤袋,得到除尘脱汞滤袋。所述锰盐和钴盐混合溶液中MnO2和CoO之间的质量比为0.5 5:0.5 5,进ー步优选为I 5: f 5,最优选为2 5:2 5。本专利技术所述的锰盐和钴盐分解的时间为4 6h。所述耐高温过滤纤维为芳砜纶纤维(PSA)。本专利技术所述锰盐为锰的有机酸盐或无机酸盐,作为一个实施例,本专利技术采用硝酸猛。本专利技术所述的钴盐为钴的有机酸盐或无机酸盐,作为一个实施例,本专利技术采用硝酸钴。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果: (I)本专利技术中的滤袋不仅可以滤除燃煤烟气中的粉尘,而且负载在滤袋纤维上的脱汞催化剂可以将单质汞(Hg°)催化氧化成ニ价汞Hg2+,在300°C下能被稳定吸附,不发生二次污染,且催化剂在较长时间内能稳定维持一定的高活性,能够持续将单质汞(Hg°)氧化成Hg2+,有利于燃煤烟气中单质汞(Hg°)的脱除。(2)本专利技术采用的原料易购买,催化剂制备过程简单,生产过程不产生二次污染,达到エ业化应用要求。(3)本专利技术的投资运行成本低,性价比高,单质汞(Hg°)脱除效率在30%以上,能够满足燃煤电厂的烟气脱汞需要,环境友好而又经济实用,适用于推进产业并形成规模生产能力,从而适应于推动大气污染治理工作的迫切需要。具体实施例方式实施例1 Mn (5)-CoO(I)-PSA滤袋的制备:将活性组分MnO2的前驱体硝酸锰加水搅拌溶解后,カロ入活性组分CoO的前驱体硝酸钴,搅拌均匀,制得混合溶液,复合溶液中MnO2与CoO的质量比为5:1,将芳砜纶纤维(PSA)制成的滤袋浸入混合溶液中,进行等体积多次浸溃,静置24h ;在60°C 100で下蒸干溶液,置于干净的干燥箱内于100°C条件下至完全干燥;将滤袋置于马弗炉中,在250°C下使硝酸钴和硝酸锰分解4h。分解完成后,停止马弗炉加热,使其自然降至常温,制得除尘脱汞滤袋,其中,MnO2的负载量为5wt%,CoO的负载量为I wt%,锰元素和钴元素之间的摩尔比为5:1。实施例2 Mn (5)-CoO(3)-PSA滤袋的制备:将活性组分MnO2的前驱体硝酸锰加水搅拌溶解后,カロ入活性组分CoO的前驱体硝酸钴,搅拌均匀,制得混合溶液,复合溶液中MnO2与CoO的质量比为5:3,将芳砜纶纤维(PSA)制成的滤袋浸入混合溶液中,进行等体积多次浸溃,静置24h ;在60°C 100で下蒸干溶液,置于干净的干燥箱内于100°C条件下至完全干燥;将滤袋置于马弗炉中,在250°C下使硝酸钴和硝酸锰分解4h。分解完成后,停止马弗炉加热,使其自然降至常温,制得除尘脱汞滤袋,其中,MnO2的负载量为5wt%,CoO的负载量为3 wt%,锰元素和钴元素之间的摩尔比为5:3。实施例3 Mn (5)-CoO(5)-PSA滤袋的制备:将活性组分MnO2的前驱体硝酸锰加水搅拌溶解后,カロ入活性组分CoO的前驱体硝酸钴,搅拌均匀,制得混合溶液,复合溶液中M本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,其特征在于,为耐高温过滤纤维制成的负载有脱汞催化剂的滤袋,所述的脱汞催化剂为氧化锰和氧化钴混合物。

【技术特征摘要】
1.ー种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,其特征在于,为耐高温过滤纤维制成的负载有脱汞催化剂的滤袋,所述的脱汞催化剂为氧化锰和氧化钴混合物。2.根据权利要求1所述的布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,其特征在于,所述脱汞催化剂中,锰元素与钴元素的总负载量为3 20%。3.根据权利要求1或2所述的布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,其特征在于,所述锰元素和钴元素之间的摩尔比为0.5 5:0.5 5。4.根据权利要求1所述的布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋,其特征在于,所述耐高温过滤纤维为芳砜纶纤維。5.ー种布袋除尘器用的除尘脱汞滤袋的制备方法,其特征在干,取耐高温过滤纤维制成的滤袋于锰盐和钴盐混合溶液中进行等体积多次浸溃,静置24h ;在60 100°C下蒸干溶液,置于干净的干燥箱内,于8(T10(TC条件下至完全干燥;将得到的样品置于马弗炉中,在25(T30(TC下使锰盐和钴盐分解,待分解完成后,停止马弗炉加热,自然降至常温,得到除尘脱汞滤袋; 或者是,取耐高温过滤纤维于锰盐和钴盐混合溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员:李丽唐念邝继府胡将军盘思伟赵宁
申请(专利权)人:广东电网公司电力科学研究院武汉大学
类型:发明
国别省市:

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