脫汞復(fù)合催化劑的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脫隸復(fù)合催化劑的制備方法，W及復(fù)合催化劑 在催化氧化單質(zhì)隸生成二價(jià)隸工藝中的應(yīng)用，屬于隸污染排放控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 大氣隸因其具有持久性、生物累積性、神經(jīng)毒害作用W及長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，目前 已引起了廣泛的關(guān)注。基于大氣隸污染的危害，大氣隸污染控制早在20世紀(jì)90年代就納 入了國(guó)際協(xié)議。2002年起，每?jī)赡暌淮蔚穆?lián)合國(guó)政府間會(huì)議"全球環(huán)境部長(zhǎng)論壇"就將全球 隸污染問題作為主要議題。然而，我國(guó)雖是有色金屬冶煉大國(guó)，但相關(guān)的隸污染防治研究卻 相對(duì)滯后，大多數(shù)冶煉企業(yè)沒有進(jìn)行煙氣隸脫除。由于隸是全球性污染物，隨著2010年《全 球隸控制公約》的提出W及逐步建立，我國(guó)有色金屬冶煉向大氣排隸的問題已經(jīng)引起了國(guó) 際爭(zhēng)議，也使我國(guó)政府越來(lái)越關(guān)注隸的污染問題。2011年，《重金屬污染綜合防治"十二五" 規(guī)劃》中明確指出，要將隸列入重點(diǎn)防控對(duì)象，啟動(dòng)我國(guó)隸污染源排放調(diào)查，并將有色金屬 冶煉列為重點(diǎn)防控行業(yè)。
[0003] 含隸煙氣中，Ξ種不同形態(tài)的隸的去除難度不同：部分被煙塵吸附轉(zhuǎn)化形成的顆 粒態(tài)隸化ω和部分氣態(tài)活性隸化2+性質(zhì)較穩(wěn)定，可通過收塵設(shè)備（如旋風(fēng)收塵、布袋收塵和 電收塵等）進(jìn)行捕集；未能被收塵環(huán)節(jié)捕集的細(xì)小煙塵和Hg2+易溶于水，在濕法除塵洗涂過 程會(huì)進(jìn)入污酸而被去除；小部分Hg2+和難溶于水的化°具有相對(duì)較高的惰性，難W被捕集而 排入大氣。有色金屬冶煉已成為中國(guó)繼燃煤電廠后的另一主要人為隸排放源，隸主要是W 氣態(tài)單質(zhì)形式排放，難W被現(xiàn)有的煙氣凈化裝置脫除，并且大部分冶煉煙氣中（如鋒冶煉） 二氧化硫濃度高，運(yùn)也加大了單質(zhì)隸的脫除的難度?？梢?，冶煉煙氣中隸污染控制的難易程 度，主要取決隸的形態(tài)分布，因此，提高單質(zhì)隸向其他形態(tài)隸的轉(zhuǎn)化率是目前研究的主要方 向，開發(fā)煙氣隸排放控制技術(shù)的重要原則是利用現(xiàn)有的煙氣污染控制裝置同步脫隸，因此 其核屯、是單質(zhì)隸的催化氧化，即在煙氣除塵裝置之后采用催化劑催化氧化Hg°，提高單質(zhì)隸 氧化的速率，氧化形成的二價(jià)隸，使其在煙氣洗涂裝置或脫硫裝置中脫除。
[0004] 目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)冶煉煙氣脫隸催化劑專利較少，因?yàn)橐睙挓煔庵卸趸驖舛群?高，容易導(dǎo)致催化劑中毒失去活性。因此，開發(fā)一種環(huán)保、高效、廉價(jià)、抗二氧化硫性高的復(fù) 合金屬催化劑迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中脫隸催化劑由于抗硫性能差而難W適用于冶煉煙氣脫隸工藝的 問題，本發(fā)明的目的是提供一種脫隸性能好、無(wú)二次污染、能耐受高二氧化硫濃度環(huán)境的復(fù) 合催化劑的制備方法，該方法操作簡(jiǎn)單、環(huán)保，滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述復(fù)合催化劑在氧化單質(zhì)隸中的應(yīng)用，特別是在冶 煉煙氣脫隸工藝中的應(yīng)用，具有在低溫下脫隸效率高、抗二氧化硫中毒的特點(diǎn)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脫隸復(fù)合催化 劑的制備方法，該方法是將二氯四胺鈕和氯化銅通過浸潰法負(fù)載在丫-Al2〇3載體上后，置 于200~400°C溫度環(huán)境中活化，即得Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脫隸復(fù)合催化劑。
[0008] 本發(fā)明的Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脫隸復(fù)合催化劑的制備方法還包括W下優(yōu)選方案：
[0009] 優(yōu)選的方案中，二氯四胺鈕與氯化銅的摩爾比為化01~0. 2) :1。
[0010] 優(yōu)選的方案中，Pd-化CI2/丫-Al2〇3脫隸復(fù)合催化劑中鈕和氯化銅的總質(zhì)量為 丫-Al2〇3載體質(zhì)量的2%~20%。
[0011] 優(yōu)選的方案中，所述的活化為逐步升溫處理過程，即依次在200~230°C保溫 0. 5~1.化，在280~320°C保溫0. 5~1.化，在370~400°C保溫3~化。最優(yōu)選的逐步 升溫處理過程為在200°C保溫比，在300°C保溫比，在400°C保溫地。
[0012] 優(yōu)選的方案中，包括W下步驟：（1)先將二氯四胺鈕溶液浸潰到丫-Al2〇3上，超聲 處理后，干燥，得到樣品A; (2)再將氯化銅溶液浸潰到樣品A上，超聲處理，干燥，得到樣品 B; (3)樣品B置于空氣氣氛下，依次在200~230°C保溫0. 5~1. 5h，在280~320°C保溫 0. 5~1. 5h，在370~400°C保溫3~5h;即得。
[0013] 本發(fā)明還提供了Pd-化CI2/丫-Al2〇3脫隸復(fù)合催化劑的應(yīng)用，將復(fù)合催化劑應(yīng)用于 催化氧化單質(zhì)隸。
[0014] 優(yōu)選的應(yīng)用方法中，應(yīng)用于冶煉煙氣脫隸工藝過程中單質(zhì)隸的催化氧化。
[0015] 本發(fā)明的Pd-化CI2/丫-Al2〇3脫隸復(fù)合催化劑既可用于脫除燃煤煙氣中的化°，也 可應(yīng)用于脫除高硫條件下（含S化> 2000ppm)冶煉煙氣中的化°。本發(fā)明通過大量模擬煙 氣（空氣、肥l、S〇2和化°)氛圍下對(duì)復(fù)合催化劑催化氧化單質(zhì)隸Hg°的催化氧化能力，總結(jié) 出可能存在的機(jī)理如下：
[0022] 相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明申請(qǐng)技術(shù)方案帶來(lái)的有益技術(shù)效果：
[0023] 1、催化劑的制備工藝簡(jiǎn)單，環(huán)保，滿足工業(yè)生產(chǎn)要求；
[0024] 2、催化劑的催化效率高（單質(zhì)隸轉(zhuǎn)化率90 %W上），適應(yīng)能力強(qiáng)，在低溫下 (100~200°C范圍）也能保持催化氧化高效性；
[0025] 3、催化劑具有優(yōu)異的抗硫性，在含二氧化硫較高（S〇2>2000ppm)的冶煉煙氣中， 也能高效催化氧化Hg°。
【具體實(shí)施方式】
[00%] W下通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述，而不是限制本發(fā)明權(quán)利 要求的保護(hù)范圍。
[0027] 對(duì)比實(shí)施例1
[0028] 取0. 6696g氯化銅化CI2·2&0,溶于25血的去離子水中制成氯化銅浸潰溶液； 利用直徑為1. 5~2mm的丫-Al2〇3小球作為催化劑載體，采用等體積浸潰法，稱取2g的 丫-Al2〇3浸入上述氯化銅溶液2. 3血；浸潰超聲lOmin，風(fēng)干化后在60°C條件下干燥化，得 到催化劑化化(3. 1 % ) / 丫-Al2〇3(浸）。
[0029] 對(duì)比實(shí)施例2
[0030] 取0. 6696g氯化銅化CI2·2&0,溶于25血的去離子水中制成氯化銅浸潰溶液； 利用直徑為1.5~2mm的丫-Al2〇3小球作為催化劑載體，采用等體積浸潰法，稱取2g的 丫-Al2〇3浸入上述氯化銅溶液2. 3血；浸潰超聲lOmin，風(fēng)干化后在60°C條件下干燥化， 再將催化劑在空氣氣氛中于程序升溫200~400°C活化處理6小時(shí)（200°C lh，300°C比， 400°C地），即得到催化劑CuC!2 (3. 1% ) / 丫 -A!203 (賠）。 陽(yáng)0川對(duì)比實(shí)施例3 陽(yáng)03引取0. 0957g二氯四胺鈕？(1(畑3)4化，分別溶于25血的去離子水中制成浸潰溶液； 利用直徑為1. 5~2mm的丫 -Al2〇3小球