專利名稱：燃煤煙氣汞污染物吸附劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃煤煙氣汞污染物吸附劑及其制備方法和應用。
背景技術：
汞污染是目前國內外倍受關注的環(huán)境問題之一，而燃煤電廠汞的排放被普遍認為是最大的汞污染源。2000年12月，美國環(huán)保署EPA宣布開始控制燃煤 電站鍋爐煙氣中汞的排放，并于2004年初提出燃煤電廠鍋爐汞排放控制標準 草案，2005年3月15日美國環(huán)保署頒布了汞排放控制標準(CAMR-CleanAir MercuryRule)，成為世界上首個針對燃煤電站汞排放實施限制標準的國家，將 于2007年底前完全執(zhí)行該標準。同時世界上其他發(fā)達國家(如加拿大、澳大 利亞等)己經(jīng)開始制定限制汞等重金屬痕量元素排放的標準。我國汞污染嚴重， 一方面引起國際關注；另一方面國內環(huán)境汞污染危害曰 趨嚴重。而我國除對垃圾焚燒爐和與汞有關的化工生產(chǎn)過程出臺相關的控制標 準外，還沒有制定針對燃煤過程汞排放的控制標準。但在不遠的將來，在汞排 放領域制定相應標準也必是大勢所趨。近年來，隨著我國金礦開采和能源消耗 量的增加，導致向大氣排放的汞污染物也隨之增加。隨著一些會產(chǎn)生汞污染工 業(yè)的技術進步和環(huán)境管理的加強，燃煤汞排放的相對更為突出。我國煤炭中含 有Hg、Cd、Pb、Cr和As等有害重金屬，特別是汞的含量高，平均含量0.22mg/kg， 燃煤汞污染是我國面臨的又一重要環(huán)境問題。我國是世界上最大的燃煤國家， 郝吉明等建立了我國各省的汞排放清單，根據(jù)兩組原煤含汞量的估計，分別計 算得到2000年全國燃煤排放到大氣中的汞為162噸和220噸，計算表明，電 力行業(yè)的汞排放量占全部燃煤排放的35%左右。更為重要得是，吳燁等對過去 十年間中國燃煤汞排放趨勢的研究結果表明，燃煤電廠的汞排放以6%的年平 均增長率高速增長。大氣汞污染的突出，對人類健康和環(huán)境有明顯危害。汞及 其化合物可通過呼吸道、皮膚和消化道等不同途徑侵入人體，造成神經(jīng)性中毒 和局部組織病變，而且汞毒性具有積累性，往往需幾年或十幾年才有表現(xiàn)，所 以燃煤汞污染越來越受到重視。目前我國已經(jīng)有了成熟的脫硫脫硝技術及裝 置，但還沒有有效地控制汞的排放，也還沒有一種比較成熟的煙氣脫汞技術進行推廣應用。同時，我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟能力有限，不可能花費巨資 建造專門的脫汞設備來進行燃煤煙氣脫汞。毒、需研究開發(fā)簡單、經(jīng)濟、高效的 汞污染物治理技術，其市場需求量極大。迄今為止，對燃煤煙氣汞排放進行控制，各國已經(jīng)開發(fā)了多種方法，如煤 的常規(guī)物理洗選技術、吸附劑噴射技術以及濕法洗滌技術等。煤的常規(guī)物理洗 選技術是最簡單而有效的方法之一，但它的缺點是汞去除率低且過程會導致煤中揮發(fā)性物質的減少及煤熱值的降低;濕法脫硫裝置雖可以將煙氣中80% 95 X的H^+除去，但對于不溶于水的HgG去除效果不顯著，而燃煤煙氣中汞主要以HgG形式存在；吸附劑噴射技術是最有可能先實現(xiàn)商業(yè)化的一種方法，現(xiàn)階段主要采用的吸附剤有飛灰、活性炭和鈣基吸收劑，效果最好和研究最多的是 活性炭吸收劑，但若要達到一定的汞脫除效率，需噴入大量活性炭，從而使成本大大增加，據(jù)美國能源部估計要控制90%的汞排放，脫除1磅(相當于 0.4536kg)的滎需要25000 70000美元，其中60% 70%用于吸附劑消耗。因此很多研究者致力于研究能夠替代活性炭的低成本物質作為汞脫除的 吸附劑或是想方設法提高活性炭的汞吸附能力。為此，各國都在開發(fā)各種新型、 高效的燃煤煙氣汞吸附劑，并己有多種燃煤煙氣脫汞吸附劑的專利，如Stock的美國專利US1984164顯示了含鹵化物的活性炭從空氣中脫除汞的優(yōu)越性； Dreibelibis等的美國專利US3194629宣稱浸碘一碘化鉀的活性炭從室溫大氣中 脫除汞的好處；授予Nippon Soda Co.LTD的日本專利JP4905390至JP49053594中報告了用各種金屬鹵化物鹽浸漬的活性炭來脫汞的方法。然而，改性活性炭 中浸漬的碘和碘化物等在適中的升溫條件下會從吸附劑中脫除，因而限制了該 類吸附劑的應用，同時各類改性活性炭的生產(chǎn)制造成本昂貴，生產(chǎn)工藝復雜， 在基于噴射此種炭于有靜電除塵器的電廠煙氣中的脫汞技術極不經(jīng)濟，因為煙 道噴射需要大量的吸附劑，而最終這些吸附劑隨飛灰一起處理，既浪費了飛灰 資源，也增加了成本，不適合我國國情。因此目前燃煤電廠還沒有一項成熟、可應用的脫汞技術，最接近應用的技 術是煙氣中噴入活性炭顆粒，直接采用活性炭吸附的方法脫汞，但該技術費用 過高，同時活性炭在吸附過程中的機理性問題還遠未搞清楚，其他脫汞技術還 都處于實驗室研究階段。所以研究開發(fā)對滎具有吸附特異性、吸附能力強、價 格低廉的吸附劑具有重要意義。城市污水廠污泥的處理是我國目前面臨的又一個環(huán)境問題，其重要性迅速突顯。隨著城市化進程的加快，城鎮(zhèn)污水處理廠的數(shù)量不斷增加，污泥的產(chǎn)生量越來越大。到2004年全國已建成并運轉的城市污水處理廠約537座，.每年 排放的干污泥量大約為130萬噸，到2005年底全國年干污泥量近180萬噸， 且以每年大于10%的速率增加。許多大城市出現(xiàn)了污泥圍城現(xiàn)象，并開始向中 小城市蔓延，給環(huán)境和社會發(fā)展帶來了極不安全的隱患。目前污泥的最終處置 主要有填埋、焚燒、土地利用、建材利用等資源化技術。由于土地和能源的缺 乏及單一處置方式的局限性，開辟新的污泥處置途徑已迫在眉睫。城市污水處 理廠脫水污泥是一種富含有機物的碳質材料， 一般有機物含量可達40 80% (干重)，在一定條件下通過熱解使揮發(fā)性固體揮發(fā)，在固相表面形成發(fā)達的 孔結構，得到高效、廉價的吸附劑。同時由于污泥含有一定量的各種重金屬， 所制得的吸J付劑具有多重吸附功效，包括物理吸附、化學吸附和催化氧化等。發(fā)明內容為了解決目前燃煤煙氣汞污染物治理技術中存在的不足，本發(fā)明的首要目 的是提供一種燃煤煙氣汞污染物吸附劑，該吸附劑不但能有效的吸附去除燃煤 煙氣中的汞污染物，對煙氣中汞污染物的去除率在20% 70%或更高，而且該 吸附劑原料易得(為城市污水廠脫水污泥)、制備方法簡單、價格低廉，生產(chǎn) 成本比現(xiàn)有的活性炭大大降低。發(fā)明人進一步對該吸附劑進行化學藥劑改性， 得到的改性吸附劑具有更優(yōu)良的吸附性能。 本發(fā)明的目的還在于提供上述燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，該方 法工藝簡單、成本低廉。本發(fā)明的再一目的在于提供上述燃煤煙氣汞污染物吸附劑在汞污染物處 理中的應用。本發(fā)明的目的通過下述具體的技術方案來實現(xiàn) 一種燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在于包括如下的制備步驟1) 原料直接取用城市污水廠的脫水污泥，加入活化藥劑,攪拌均勻，靜置;2) 將靜置好的脫水污泥加熱，加熱結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水 污泥熱解炭化產(chǎn)物；3) 將熱解炭化產(chǎn)物先用鹽酸漂洗，然后用蒸餾水漂洗至接近中性(pH值 為6 7)，烘干后即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑。步驟1 )中所述活化藥劑為固體活化藥劑、液體活化藥劑或者組合活化藥劑，所述固體活化藥劑包括ZnCl2粉末、KOH粉末或K2S粉末，加入量為0.5 1.5 倍干污泥重；所述液體活化藥劑包括磷酸或硫酸溶液，其使用濃度為3 5mol/L， 加入量為3 6倍干污泥重；所述組合活化藥劑包括ZnCl2與KOH或K2S的質 量比為8 12 : 1的組合物，加入量為0.5 1.5倍干污泥重，或是ZnCl2與磷酸 或是硫酸溶液的組合物，其中磷酸或硫酸溶液濃度為3 5mol/L，加入量為0.1 0.3倍干污泥重，ZnCl2加入量為0.5 1.5倍干污泥重，所述干污泥重為脫水污 泥去除水分的重量。步驟1)中所述靜置的時間為12 36h。步驟1)中還可加入1% 2%脫水污泥重的添加劑，所述添加劑包括椰殼 或鋸末等碳含量豐富且廉價易得的物質。步驟2)中所述加熱過程盡量保持系統(tǒng)處于無氧狀態(tài)，控制加熱速率10 30°C/min，先升溫至干燥溫度150°C 200°C ，千燥1.0 2.0h，然后加熱升溫到 活化溫度為400 700°C ，熱解炭化0.5 3.0h。步驟3)中所述鹽酸濃度為l 3mol/L，鹽酸漂洗的次數(shù)為1 3次，所述 蒸餾水溫度為70 90°C，所述烘干的條件是100 12(TC烘干18 30h。所述燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法中還包括步驟4):將步驟3)所 述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑加熱至一定溫度，在此溫度下通入改性藥劑的蒸 汽恒溫反應一定時間；或是將燃煤煙氣汞污染物在常溫下于改性藥劑溶液中浸 泡，然后烘干，即可制得經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑。所述的改性藥劑為S、 I2、 Cl2、 Br2或其化合物，所述一定溫度為150°C 200°C，所述一定時間為l 3h;所述改性藥劑溶液的濃度為0.2 2mol/L，加入 量是每克燃煤煙氣汞污染物吸附劑0.4 1.0ml，所述浸泡的時間為12 24h，所 述烘干的溫度為90 120°C，時間為18 30h。由上述技術方案制得的燃煤煙氣汞污染物吸附劑可用于隸污染物的處理。具體實施時，可將燃煤煙氣汞污染物吸附劑裝入固定吸附床或流化吸附床， 用于處理燃煤煙氣或其他氣體，或是直接投加于燃煤煙氣或其他氣體中進行吸 附處理。當燃煤煙氣汞污染物吸附劑吸附飽和之后不進行再生，而是直接當作 固體廢物處理處置。本發(fā)明的基本原理在于采用城市污水處理廠脫水污泥為原料，通過活化 藥劑浸泡、攪拌靜置、熱解炭化和洗滌干燥等步驟制得燃煤煙氣汞污染物吸附 劑，該吸附劑可直接應用于燃煤煙氣汞污染物治理。為了進一步提高燃煤煙氣汞污染物吸附劑的吸附性能和除滎效率，可以在脫水污泥中加入一定量的添加 劑(如鋸末、椰殼等)，以提高污泥中的炭含量，制得吸附性能更優(yōu)的燃煤煙 氣汞污染物吸附劑。此外，以該燃煤煙氣汞污染物吸附劑為載體，在其表面滲 入改性元素，得到經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑，可以提高其對汞的吸附 特異性和吸附能力及減少使用量。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果 (1)原料來源方便；生產(chǎn)成本低廉；(2)對汞污染物具有物理吸附、化 學吸收、催化氧化等多重協(xié)調作用，吸附效率高，且吸附容量大.，對汞污染物 的吸附效率在20% 70%或更高，結合現(xiàn)有煙氣脫硫脫硝設備對煙氣中汞污染 物的去除效率在90%以上；(3)為城市污水處理廠污泥的處置開拓一個新途 徑，以廢治廢、實現(xiàn)資源與環(huán)境的組合優(yōu)化；(4)燃煤電廠不需增添設備或 者僅需改造現(xiàn)有設備即可運行，適應性強；不管是大型的燃煤電廠還是小型的 燃煤鍋爐都可以應用，應用范圍廣。


圖1是燃煤煙氣汞污染物吸附劑用于吸附汞污染物的工藝1; 圖2是燃煤煙氣汞污染物吸附劑用于吸附汞污染物的工藝2; 圖3是燃煤煙氣汞污染物吸附劑用于吸附汞污染物的工藝3; 圖4是吸附劑A和吸附劑B對單質滎的去除穿透曲線；
圖5是吸附劑A和吸附劑B在不同溫度下的單質汞吸附容量的比較；
圖1 —圖3中
l一鍋爐爐膛；2 —煙道；3 —空氣預熱器；4一汞吸附劑儲存器;5 —靜電 除塵器；6—除塵器灰斗；7 —煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)；8 —煙囪；9一布袋除塵器。
具體實施例方式
圖1 圖3給出了利用本發(fā)明燃煤煙氣汞污染物吸附劑從燃煤煙氣中去除 和分離汞及含汞化合物的三種工藝，它們的區(qū)別主要在于投加燃煤煙氣汞污染 物吸附劑的位置不同，圖1所示工藝燃煤煙氣汞污染物吸附劑在靜電除塵器之 前的煙道中投加，其停留時間較長，除汞效率較高，但是燃煤煙氣汞污染物吸 附劑和飛灰混合限制了飛灰(炭含量過高大于1%)作為混凝土添加劑的商業(yè)
應用，浪費了飛灰資源，使用不經(jīng)濟；圖2的除汞效果較好，不影響飛灰的源利用，但是卻增加了一個布袋除塵器，增加了投資；圖3中燃煤煙氣汞污染
物吸附劑從靜電除塵器的末級電場中加入，90%以上的飛灰資源得到利用，只
浪費了一小部分的飛灰，投資最省，但此種工藝造成燃煤煙氣汞污染物吸附劑 停留時間較短，除汞效果相對較差，但配合后面的脫硫脫硝工藝，整體除汞效一 果優(yōu)異，實際應用中優(yōu)先采用該工藝。
下面結合具體的實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細的說明，但本發(fā) 明的實施方式不限于此。
實施例1
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，包括如下步驟
1) 取一定量的城市污水廠脫水污泥，加入質量分數(shù)為1.5%的鋸末添加劑， 攪拌均勻，然后加入l倍干污泥重量的固體氯化鋅粉末，攪拌均勻，靜置24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制 加熱速率在15°C/min，升溫至175。C干燥L5h，然后加熱升溫到活化溫度為 550°C，熱解炭化一定時間為2h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥 熱解炭化產(chǎn)物。
3) 將熱解炭化產(chǎn)物先用3mol/L的鹽酸漂洗1次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用8(TC的蒸餾水漂洗至pH為7.0，然后在105"C條件下烘 24h，即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。
4) 將吸附劑A放入管式爐中，以15"C/min升溫至150°C，通入溴蒸汽并通 入載氣氦氣，恒溫反應3h，制得含10%溴的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑
(吸附劑B)。
取吸附劑A及吸附劑B各0.1g，研磨至過200目篩，與一定量的石英砂 混合均勻，.將其分別置入直徑13mm、長度為150mm的U型玻璃管中，并采 用石英棉堵塞兩端形成炭吸附層，吸附層厚度為2cm，在U型玻璃管上纏上電 加熱帶，控制吸附層溫度為125°C，利用汞滲透管和流動空氣配制含滎模擬廢 氣，使氣體中的單質汞濃度為60(ig/m3，試驗管路均采用聚四氟乙烯管，并纏 上電加熱帶，保持管路溫度，防止汞蒸汽在管路冷凝。氣流以1000ml/min的 流量連續(xù)通過吸附層時，對吸附后氣體中的單質汞濃度進行測量，確定吸附層 對單質汞的去除效果。
檢測結果表明吸附劑A及吸附劑B對單質汞具有很好的去除效果，吸 附劑A和吸附劑B對單質汞的去除穿透曲線如圖4所示。吸附劑A隨著吸附時間的延長去除率迅速降低，吸附'35min時達到50X穿透，當吸附時間為60 分鐘時，單質汞的去除率降到33%左右；而吸附劑B對單質汞的吸附效果最 好，在開始吸附后的60分鐘時間內，單質汞的去除率一直保持在75%以上， 吸附120min達到50X穿透，可見對污泥含炭吸附劑進行改性，其吸附性能將 大大提高。同時對兩種吸附劑在不同溫度下的單質汞吸附容量進行測定，結果 見圖5?？梢娢絼〣的吸附容量明顯大于吸附劑A，大約是吸附劑A吸附容 量的1.8 2.2倍，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容量約為205 260ti g/g (圖 5中為247>ig/g)，吸附劑B的吸附劑容量約為400 520y g/g (圖5中為451
實施例2
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例1相同，改變過程中的 某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟l)r鋸末添加劑投加量變?yōu)?%，固體氯化鋅粉末加入量為1.5倍干 污泥重量，靜置時間變?yōu)?6h。
步驟2):以3(TC/min的升溫速率升溫至20(TC干燥l.Oh，然后加熱升溫 到活化溫度為700°C，熱解炭化一定時間為0.5h;
步驟3):熱解炭化產(chǎn)物先用2mol/L的鹽酸漂洗2次，再用卯"C的蒸餾水 漂洗至pH為p.5，然后在12(TC條件下烘18h。
步驟4):將吸附劑A浸入濃度為2mol/L的溴化鉀溶液中，溶液體積根據(jù) 每克吸附劑0.55ml來確定，浸泡24h，然后在9(TC下干燥24h，制得含5%溴 的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質滎吸附容 量約為205 260 ii g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為370 500 u g /g。
實施例3
吸附劑的制備工藝過程與實施例l相同，改變過程中的某些工藝參數(shù)，變 化的步驟及參數(shù)如下.
步驟l):鋸末添加劑投加量變?yōu)?。％，固體氯化鋅粉末加入量為0.5倍干 污泥重量，靜置時間變?yōu)?2h。
步驟2):以10°C/min的升溫速率升溫至150。C干燥2.0h，然后加熱升溫 到活化溫度為400。C，熱解炭化一定時間為3.0h;步驟3):熱解炭化產(chǎn)物先用lmol/L的鹽酸漂洗3次，再用70。C的蒸餾水 漂洗至pH , 6.0，然后在100。C條件下烘30h。
步驟4);將吸附劑A放入管式爐中，以15TVmin升溫至175°C，通入溴 化氫并通入載氣氦氣，恒溫反應3h，制得含1%溴的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染 物吸附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為185 235 li g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為340 470 u g /g。
實施例4
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，包括如下步驟 .1)取一定量城市污水廠脫水污泥，加入質量分數(shù)為1.5°%的椰殼添加劑， 攪拌均勻，然后加入1倍干污泥重量的固體氫氧化鉀粉末，混合攪拌均勻，靜 置24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制 加熱速率在15'C/min，升溫至175卩干燥1.5h，然后加熱升溫到活化溫度550°C ， 熱解炭化2.0h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥熱解炭化產(chǎn)物。
3) 將熱解碳化產(chǎn)物先用3mol/L的鹽酸漂洗1次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用8(TC蒸餾水漂洗至pH'為7.0，然后在105'C條件下烘24h， 即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。
4) 將吸附劑A浸入濃度為2mol/L的氯化鐵溶液中，溶液體積根據(jù)每克吸 附劑0.55ml來確定，浸泡24h，然后在9(TC下干燥24h，制得含10%氯的經(jīng) 改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
取吸附劑A及吸附劑B置于實施例1所描述的裝置，用同樣方法進行實 驗，發(fā)現(xiàn)實施例1和本實施例中附劑A或附劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎 完全相同，吸附劑A隨著吸附時間的延長去除率迅速降低，吸附30min時達 到50%穿透，當吸附時間為60分鐘時，單質汞的去除率降到25%左右；而吸 附劑B對單質汞的吸附效果最好，在開始吸附后的60分鐘時間內，單質汞的 去除率一直保持在70%以上，吸附105min達到50%穿透。常溫下吸附劑A 的單質汞吸附容量約為200 260u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為390 520 lig/g，可見對燃煤煙氣汞污染物吸附劑進行改性，其吸附性能將大大提高。
實施例5燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例4相同，改變過程中的 某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下.-
. 步驟l):椰殼添加劑投加量變?yōu)?%，固體氫氧化鉀粉末加入量為1,5倍 干污泥重量，靜置時間變?yōu)?6h。
步驟2):以30°C/min的升溫速率升溫至20(TC干燥lh，然后加熱升溫到 活化溫度為700°C，熱解炭化一定時間為0.5h-，
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用2mol/L的鹽酸漂洗2次，再用9(TC的蒸餾水 漂洗至pH為6.5，然后在120。C條件下烘i8h。
步驟4):將吸附劑A放入管式爐中，以15。C/min升溫至175°C，通入氯氣 并通入載氣氦氣，恒溫反應2.0h，制得含5%氯的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸 附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為200 260ii g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為350 480P g/g。
實施例6
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例4相同，改變過程中的 某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟1):椰殼添加劑投加量變?yōu)?%，固體氫氧化鉀粉末加入量為0.5倍 干污泥重量，靜置時間變?yōu)?2h。
步驟2):以10°C/min的升溫速率升溫至15(TC干燥2.0h，然后加熱升溫 到活化溫度為400°C，熱解炭化一定時間為3.0h;
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用lmol/L的鹽酸漂洗3次，再用7(TC的蒸餾水 漂洗至pH為6.0,然后在100。C條件下烘30h。
步驟4):將吸附劑A浸入濃度為0.2mol/L的氯化銅溶液中，溶液體積根據(jù) 每克吸附劑l.Oml來確定，浸泡18h，然后在12(TC下干燥18h，制得含1%氯的 經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為180 230 w g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為290 445 u g /g。
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，包括如下步驟1) 取一定量的城市污水廠脫水污泥，加入質量分數(shù)為1.5%的鋸末添加劑， 攪拌均勻，加入1.0倍干污泥重的固體硫化鉀粉末，利用污泥中的水份溶解藥
劑，混合攪拌均勻，靜置24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制 加熱速率在15r/min，升溫至175。C干燥1.5h，然后加熱升溫到活化溫度55(TC ， 熱解炭化2.0h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥熱解炭化產(chǎn)物。
3) 將熱解炭化產(chǎn)物先用3mol/L的鹽酸漂洗1次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用8(TC蒸餾水漂洗至pH為7.0，然后在105t:條件下烘24h， 即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。
4) 將除汞吸附劑A浸入濃度為2mol/L的碘化鉀溶液中，溶液體積根據(jù)每 克吸附劑0.55ml來確定，浸泡24h，在9(TC下干燥24h，.制得含10%碘的經(jīng) 改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸跗劑B)。
取吸附劑A、及吸附劑B用實施例1同樣方法進行實驗，結果表明吸附 劑A隨著吸附時間的延長去除率迅速降低，吸附28min時達到50X穿透，當 吸附時間為60分鐘時，單質汞的去除率降到25%左右；而吸附劑B對單質汞 的吸附效果最好，在開始吸附后的60分鐘時間內，單質汞的去除率一直保持 在65%以上，吸附100min達到50%穿透，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為200 250ug/g，吸附劑B的吸附劑容量約為360 500ug /g，可見對 污泥含炭吸附劑進行改性，其吸附性能將大大提高。
實施例8 .
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例7相同，改變過程中的 某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟l):鋸末添加劑投加量變?yōu)?%，固體硫化鉀粉末加入量為1.5倍干 污泥重量，靜置時間變?yōu)?6h。
步驟2):以3(TC/min的升溫速率升溫至20(TC干燥lh，然后加熱升溫到 活化溫度為700°C，熱解炭化一定時間為0.5h;
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用2mol/L的鹽酸漂洗2次，再用9(TC的蒸餾水 漂洗至pH為6.5，然后在120。C條件下烘18h。 '
步驟4):將除汞吸附劑A放入管式爐中，以15。C/min升溫至20(TC，通入 碘蒸汽并通入載氣氦氣，恒溫反應2h，制得含5%碘的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污 染物吸附劑(吸附劑B)。.用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附
劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為200 250" g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為330 448n g/g。 實施例9
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例7相同，改變過程中的 某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟l):鋸末添加劑投加量變?yōu)?%，固體硫化鉀粉末加入量為0.5倍干 污泥重量，靜置時間變?yōu)?2h。 '
步驟2):以1(TC/min的升溫速率升溫至15(TC干燥2.0h，然后加熱升溫 到活化溫度為400。C，熱解炭化一定時間為3.0h;
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用lmol/L的鹽酸漂洗3次，再用7(TC的蒸餾水 漂洗至pH為6.0，然后在IO(TC條件下烘30h。
步驟4):將除汞吸附劑A浸入濃度為lmol/L的碘化鈉溶液中，溶液體積根 據(jù)每克吸附劑0.4ml來確定，浸泡12h，在.12(TC下干燥18h，制得含1%碘的經(jīng) 改性的燃燥煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
.用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為170 215u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為280 400ug/g。
實施例10
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，包括如下步驟
1) 取一定量的城市污水廠脫水污泥，加入質量分數(shù)為1.5。/^的鋸末添加劑， 攪拌均勻，按干污泥重量4倍加入4mol/L的磷酸溶液，混合攪拌均勻，靜置 24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制 加熱速率在15"C/min，升溫至175"C干燥1.5h，然后加熱升溫到活化溫度550°C， 熱解炭化2.0h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥熱解炭化產(chǎn)物。
3) 將熱解炭化產(chǎn)物先用3mol/L的鹽酸漂洗1次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用8(TC蒸餾水漂洗至pH為7.0，然后在105"C條件下烘24h， 即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。
4) 將吸附劑A浸入濃度為2mol/L的硫化鉀溶液中，溶液體積根據(jù)每克吸 附劑0.55ml來確定，浸泡24h，在9(TC下干燥24h，制得含10%硫的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。.
取吸附劑A及吸附劑B用實施例1同樣方法進行實驗，結果表明吸附
劑A隨著吸附時間的延長去除率迅速降低，吸附30min時達到50X穿透，當 吸附時間為60分鐘時，單質汞的去除率降到27%左右；而吸附劑B對單質汞 的吸附效果最好，在開始吸附后的60分鐘時間內，單質汞的去除率一直保持 在68%以上，吸附110min達到50X穿透，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容量 約為200 255ug/g，吸附劑B的吸附劑容量約為360 500ug /g，可見對燃 煤煙氣汞污染物吸附劑進行改性，其吸附性能將大大提高。 實施例11
燃煤煙氣汞污染物,吸附劑的制備工藝過程與實施例IO相同，改變過程中 的某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟1):鋸末添加劑投加量變?yōu)?%，按干污泥重量的6倍加入5mol/L 的磷酸溶液，靜置時間變?yōu)?6h。
步驟2):以30°C/min的升溫速率升溫至200。C干燥lh，然后加熱升溫到 活化溫度為70(TC，熱解炭化一定時間為0.5h;
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用2mol/L的鹽酸漂洗2次，再用9(TC的蒸餾水 漂洗至pH為6.5，然后在12(TC條件下烘18h。
步驟4):將吸附劑A放入管式爐中，以15。C/min升溫至15(TC，通入硫磺 蒸汽并通入載氣氦氣，恒溫反應2h，制得含5%硫的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染 物吸附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸f汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為200 255 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為320 453 P g/g。
實施例12
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例IO相同，改變過程中 的某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟1):鋸末添加劑投加量變?yōu)?%，按干污泥重量的3倍加入3mol/L 的磷酸溶液，靜置時間變?yōu)?2h。 ；
步驟2):以1(TC/min的升溫速率升溫至15(TC干燥2h，然后加熱升溫到 活化溫度為400°C，熱解炭化一定時間為3.0h;
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用lmol/L的鹽酸漂洗3次，再用7(TC的蒸餾水漂洗至pH為6.0，然后在IO(TC條件下烘30h。
步驟4):將吸附劑A浸入濃度為lmol/L的硫化鈉溶液中，溶液沐積根據(jù) 每克吸附劑0.4ml來確定，浸泡18h，在105。C下干燥24h，制得含1%硫的經(jīng) 改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為180 235 u g/g,吸附劑B的吸附劑容量約為305 415 u g/g。
實施例13
燃煤煙氣汞吸附劑及其改性吸附劑的制備方法，包括如下步驟
1) 取一定量的城市污水廠脫水污泥，加入質量分數(shù)為1.5%的椰殼添加劑， 攪拌均勻，按干污泥重量4倍加入4mol/L的硫酸溶液，混合攪拌均勻，靜置 24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制 加熱速率在15。C/min，升溫至175。C干燥1.5h，然后加熱升溫到活化溫度550°C ， 熱解炭化2.0h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥熱解炭化產(chǎn)物。
3) 將熱解炭化產(chǎn)物先用3mol/L的鹽酸漂洗3次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用8(TC蒸餾水漂洗至接近中性，然后在105。C條件下烘24h， 即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。
4) 將除汞吸附劑A放入管式爐中，以15"C/min升溫至150°C，通入溴蒸汽 并通入載氣氦氣，恒溫反應3.0h，制得含10%溴的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物 吸附劑(吸附劑B)。
取吸附劑A及吸附劑B用實施例1同樣方法進行實驗，結果表明吸附 劑A隨著吸附時間的延長去除率迅速降低，吸附28min時達到50%穿透，當 吸附時間為60分鐘時，單質汞的去除率降到25%左右；而吸附劑B對單質汞 的吸附效果最好，在開始吸附后的60分鐘時間內，單質汞的去除率一直保持 在65%以上，吸附110min達到50X穿透，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容量 約為200 255 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為350 505 y g /g，可見燃煤 煙氣汞污染物吸附劑進行改性，其吸附性能將大大提高。
實施例14 一 吸附劑的制備工藝過程與實施例13相同，改變過程中的某些工藝參數(shù)， 變化的步驟及參數(shù)如下 '步驟l):椰殼添加劑投加量變?yōu)?%，按干污泥重量的6倍加入5mol/L 的硫酸溶液，靜置時間變?yōu)?6h。
步驟2):以3(TC/min的升溫速率升溫至20(TC干燥lh，然后加熱升溫到 活化溫度為700。C，熱解炭化一定時間為0.5h;
步驟3):熱解碳化產(chǎn)物先用2mol/L的鹽酸漂洗2次，再用90。C的蒸餾水 漂洗至pH為6.5，然后在12(TC條件下烘18h。
步驟4):將吸附劑A放入管式爐中，以15。C/min升溫至175°C，通入溴化 氫蒸汽并通入載氣氦氣，恒溫反應2.0h，制得含5%溴的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污 染物吸附劑(吸附劑B)。 -
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞ft穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為200 255 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為330 480 y g /g。
實施例15 .
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例13相同，改變過程中 的某些工藝參數(shù)，變化的步驟及參數(shù)如下
步驟1):椰殼添加劑投加量變?yōu)?%，按干污泥重量的3倍加入3mol/L 的硫酸溶液，靜置時間變?yōu)?2h。''
步驟2):以1(TC/min的升溫速率升溫至150。C干燥'2h，然后加熱升溫到 活化溫度為400。C，熱解炭化一定時間為3.0h;
步驟3):產(chǎn)物先用lmol/L的鹽酸漂洗3次，再用70。C的蒸餾水漂洗至pH 為6.0，然后在10(TC條件下烘30h。
步驟4):將除汞吸附劑A放入管式爐中，以15。C/min升溫至20(TC，通入 溴化氫蒸汽并通入載氣氦氣，恒溫反應1.0h，制得含1%溴的經(jīng)改性的燃煤煙氣 汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為180 235 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為290 435 u g/g。
實施例16
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，包括如下步驟 l)取一定量的城市污水廠脫水污泥，加入質量分數(shù)為1.5%的椰殼添加劑， 攪拌均勻，加入1.0倍干污泥重的固體氯化鋅粉末和0.1倍干污泥重的固體氫氧化鉀粉末，利用污泥中的水份溶解藥劑，混合攪拌均勻，靜置24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制
加熱速率在15。C/min，升溫至175'C干燥L5h，然后加熱升溫到活化溫度550°C ， 熱解炭化2.0h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥熱解炭化產(chǎn)物。
3) 將熱解碳化產(chǎn)物先用3mol/L、的鹽酸漂洗1次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用80。C蒸餾水漂洗至pH為7.0，然后在105。C條件下烘24h， 即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。 '
4) 將除汞吸附劑A浸入濃度為2mol/L的溴化銨溶液中，溶液體積根據(jù)每 克吸附劑0.55ml來確定，浸泡24h，在105t:下干燥24h，制得含10%硫的經(jīng) 改性的燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑B)。
取吸附劑A及吸附劑B用實施例1同樣方法進行實驗，結果表明吸附 劑A隨著^S附時間的延長去除率迅速降低，吸附35min時達到50X穿透，當 吸附時間為60分鐘時，單質汞的去除率降到35%左右；而吸附劑B對單質汞 的吸附效果最好，在開始吸附后的60分鐘時間內，單質汞的去除率一直保持 在75%以上，吸附125min達到50%穿透，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為220 300 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為440 560 P g /g，可見燃 煤煙氣汞污染物吸附劑進行改性，其吸附性能將大大提高。
實灘例17
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例16相同，將活化藥劑 變化為加入1.0倍干污泥重的固體氯化鋅粉末和0.125倍干污泥重固體硫化 鉀粉末，其它條件不變。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為230 320 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為460 600 y g /g。
實施例18
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例16相同，將活化藥劑 變化為加入1.0倍干污泥重的固體氯化鋅粉末和0.085倍干污泥重固體硫化 鉀粉末，其它條件不變。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附親的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為210 300 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為440 560 P g /g。實施例19
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例16相同，將活化藥劑
劑變化為加入1.0倍干污泥重的固體氯化鋅粉末和0.1倍干污泥重的5mol/L 的磷酸溶液，其它條件不變。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質滎吸附容 量約為230 320 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為460 600 u g /g。
實施例20
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例16相同，將活化藥劑 變化為加入1.0倍干污泥重的固體氯化鋅粉末和0.2倍干污泥重的4mol/L的 硫酸溶液，其它條件不變。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為230 320 u g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為460 600 y g /g。
實施例21
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備工藝過程與實施例16相同，將活化藥劑 劑變化為加入1.0倍干污泥重的固體氯化鋅粉末和0.3倍干污泥重的3mol/L 的硫酸溶液，其它條件不變。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A.的單質汞吸附容 量約為230 320 y g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為460 600 u g /g。
實施例22
燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，包括如下步驟
1) 取一定量的城市污水廠脫水污泥，加入1倍干污泥重量的固體氯化鋅 粉末，利用污泥中的水份溶解藥劑，攪拌均勻，靜置24h。
2) 將靜置好的脫水污泥放入馬弗爐中，在隔絕空氣的條件下加熱，控制 加熱速率在15"C/min，升溫至175。C干燥1.5h，然后加熱升溫到活化溫度為 55(TC，熱解炭化一定時間為2h;結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥 熱解炭化產(chǎn)物。 '
3) 將熱解炭化產(chǎn)物先用3mol/L的鹽酸漂洗1次，洗滌去除其中的雜質和 金屬氧化物，然后用80。C的蒸餾水漂洗至pH為7.0，然后在105。C條件下烘24h，即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑(吸附劑A)。
4)將除汞吸附劑A放入管式爐中，以15。C/min升溫至150°C，通入溴蒸汽 并通入載氣氦氣，恒溫反應3h，制得含10%溴的經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污染物吸 附劑(吸附劑B)。
用實施例1同樣的方法進行實驗發(fā)現(xiàn)兩種制備過程制備的吸附劑A或吸附 劑B吸附汞的穿透曲線形狀幾乎完全相同，常溫下吸附劑A的單質汞吸附容 量約為150 200"g/g，吸附劑B的吸附劑容量約為250 370ug/g。
實施例23
將實施例1所制造的吸附劑A或吸附劑B應用于中試試驗裝置上。本例 例舉的是在每分鐘1.5m3實際流量的模擬燃燒煙氣示范系統(tǒng)進行的一系列煙道 噴射吸附劑脫汞的技術和方法。整套系統(tǒng)包括丙烷燃燒器產(chǎn)生熱氣，鼓式加 濕器加入適量的水份，元素汞滲析管提供汞源，并被氮氣攜帶進入煙道，流量 控制器控制S02、 NOx、 HC1、 N2進入量，形成模擬煙道氣，小型吸附劑加樣 機和流動式噴射裝置，10m長10cm 口徑的絕熱煙道循環(huán)系統(tǒng)，熱電偶，每 28.51113有效接觸面積46.5m2的靜電除塵器，備用布袋過濾袋，安全過濾床， 孔板流量計，變速風機。吸附劑注射處煙氣溫度為175。C (如圖l所示)，靜電 除塵器煙氣溫度為145°C，煙氣中汞濃度為22pg/m3， SO2為1350ppm，氧化 氮為650ppm，氯化氫為4.5ppm，與燃燒煙氣組成相似。
吸附劑A及吸附劑B以C/Hg質量比為15000: 1的注射量噴入煙氣中， 從注入處到小型靜電除塵器，吸附劑在煙道中的時間約為3.7秒，煙氣中汞濃 度的檢測結果表明吸附劑A對單質滎的去除率維持在60%左右；而吸附劑B 對單質汞的吸附效果最好，單質汞的去除率一直保持在85%以上。
將吸附劑A或吸附劑B的注射方式改為如圖3所示，然后按實施例5所 示方式進行實驗，結果表明吸附劑A或吸附劑B以C/Hg質量比為15000: 1的注射量噴入到小型靜電除塵器末級電場中，吸附劑與煙氣的接觸時間明顯 縮短，煙氣中汞濃度用冷蒸汽原子吸收測汞儀連續(xù)檢測，檢測結果表明吸附劑 A對單質汞的去除率維持在35%左右；而吸附劑B對單質末的吸附效果最好， 單質汞的去除率一直保持在65%以上。
權利要求
1、一種燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在于包括如下的制備步驟1)原料直接取用城市污水廠的脫水污泥，加入活化藥劑，攪拌均勻，靜置；2)將靜置好的脫水污泥加熱，加熱結束后在系統(tǒng)狀態(tài)下冷卻，即得到脫水污泥熱解炭化產(chǎn)物；3)將熱解炭化產(chǎn)物先用鹽酸漂洗，然后用蒸餾水漂洗至pH值為6～7，烘干后即制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑。
2、 根據(jù)權利要求1所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在 于步驟1)中所述活化藥劑為固體活化藥劑、液體活化藥劑或者組合活化藥劑， 所述固體活化藥劑包括ZnCl2粉末、KOH粉末或K2S粉末，加入量為0.5 1.5 倍干污泥重；所述液體活化藥劑包括磷酸或硫酸溶液，其使用濃度為3 5mol/L， 加入量為3 6倍干污泥重；所述組合活化藥劑包括ZnCl2與KOH或K2S的質 量比為8 12 : 1的組合物，加入量為0.5 1.5倍干污泥重，或是ZnCl2與磷酸 或是硫酸溶液的組合物，其中磷酸或硫酸溶液濃度為3 5md/L，加入量為0.1 0.3倍干污泥重，ZnCl2加入量為0.5 1.5倍干污泥重，所述干污泥重為脫水污 泥去除水分的重量。
3、 根據(jù)權利要求1所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在 于步驟l)中所述靜置的時間為12 36h。
4、 根據(jù)權利要求1所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在 于步驟1)中還可加入1% 2%脫水污泥重的添加劑，所述添加劑包括椰殼 或鋸末。
5、 根據(jù)權利要求1所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在 于步驟2)中所述加熱過程盡量保持系統(tǒng)處于無氧狀態(tài)，控制加熱速率10 30°C/min，先升溫至150。C 200。C，干燥L0 2.0h，然后加熱升溫到活化溫度 為400 700°C ，熱解炭化0.5 3.0h。
6、 根據(jù)權利要求1所述的燃煤煙氣滎污染物吸附劑的制備方法，其特征在 于步驟3)中所述鹽酸濃度為1 3mol/L，鹽酸漂洗的次數(shù)為1 3次，所述蒸 餾水溫度為70 90°C，所述烘干的條件是100 12(TC烘干18 30h。
7、 根據(jù)權利要求1所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在于還包括歩驟4):將歩驟3)所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑加熱至一定溫度， 在此溫度下通入改性藥劑的蒸汽恒溫反應一定時間；或是將燃煤煙氣汞污染物 在常溫下于改性藥劑溶液中浸泡，然后烘干，即可制得經(jīng)改性的燃煤煙氣汞污
8、 根據(jù)權利要求7所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑的制備方法，其特征在 于所述的改性藥劑為S、 I2、 Cl2、 Bl"2或其化合物，所述一定溫度為150°C 200°C，所述一定時間為1 3h;所述改性藥劑溶液的濃度為0.2 2mol/L，加入 量是每克燃煤煙氣汞污染物吸附劑0.4 1.0ml，所述浸泡的時間為12 24h，所 述烘干的溫度為90 120°C，時間為18 30h。
9、 權利要求
8所述的任何一種方法制備的燃煤煙氣汞污染物吸附劑。
10、 權利要求9所述的燃煤煙氣汞污染物吸附劑在汞污染物處理中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃煤煙氣汞污染物吸附劑、其改性吸附劑及它們的制備方法和應用。采用城市污水處理廠脫水污泥為原料，通過化學藥劑浸泡、攪拌靜置、熱解炭化和洗滌干燥等步驟制得燃煤煙氣汞污染物吸附劑。此外，在該吸附劑表面滲入改性元素，得到的改性吸附劑可以提高材料對汞的吸附特異性和吸附能力，減少吸附材料的使用量。本發(fā)明制備的吸附劑、改性吸附劑及其組合物可以各種常規(guī)作用方式用于燃煤煙氣汞污染物的處理。本發(fā)明制備的燃煤煙氣汞污染物吸附劑及其改性吸附劑的原料來源方便，生產(chǎn)使用成本低廉，容易推廣使用，具有顯著的環(huán)境與經(jīng)濟效益等優(yōu)勢。
文檔編號B01J20/30GK101301603SQ200810029188
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權日2008年7月2日
發(fā)明者唐志雄, 岑超平, 平 方, 陳定盛 申請人:環(huán)境保護部華南環(huán)境科學研究所