專利名稱：一種同時(shí)脫除中溫煤氣中H₂S和Hg的吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中溫煤氣凈化領(lǐng)域，具體涉及一種用于同時(shí)脫除中溫煤氣中壓5和Hg 的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
煤氣化是目前效率最高、應(yīng)用最廣泛的潔凈煤技術(shù)。在粗煤氣中仍然存在H2S、 HC1、Hg等有害污染物(其中90%的有害污染物為H2S)，這不僅引起設(shè)備的腐蝕，而且易使催化劑中毒，還嚴(yán)重危害環(huán)境和人體健康。要達(dá)到低排放、低污染的生產(chǎn)要求，粗煤氣在使用之前必須凈化。煤氣化后的用途不同對(duì)氣體組成中有害污染物含量要求不同。用于燃?xì)廨啓C(jī)的煤氣中，H2S的含量需達(dá)到20 IOOppm ；使用耐硫催化劑的合成氣中H2S含量則需低于lOppm，而一般的合成氣中H2S的含量必須低于0. 05ppm。盡管汞的含量較低，但由于汞的毒性具有積累性，對(duì)人群的健康威脅很大。同時(shí)汞具有劇毒性，以及在大氣中停留時(shí)間長，其對(duì)環(huán)境的危害不容忽視。全球每年排放到大氣中汞的總量約為5000t，其中4000t是人為結(jié)果，最主要的來源是燃燒排汞。以美國為例，各類燃燒排汞量占87 %，其中電站燃煤汞排放所占比例最大， 達(dá)到35%，可見燃煤導(dǎo)致的汞污染是最嚴(yán)重的。我國煤炭的平均汞含量約為0. 22mg/Kg, 而不同地區(qū)的煤炭中汞含量變化較大。據(jù)估算，2000年中國燃煤大氣汞排放量約在161 220t之間?，F(xiàn)有的研究結(jié)果表明煤氣化過程中，氣態(tài)汞中單質(zhì)汞(Hg°)和二價(jià)汞(Hg2+)的百分比含量在40% 60%之間變化。隨著溫度的升高和停留時(shí)間的延長，氣體中二價(jià)汞的百分含量升高，單質(zhì)汞的百分含量減小。由于二價(jià)汞的化合物具有很高的水溶性，相對(duì)比較容易除去。而單質(zhì)汞由于其揮發(fā)性高，且難溶于水，成為煤氣凈化的難點(diǎn)。由于氣化后氣體組成為還原氣氛，所以氣相中Hg°占總汞的比例比煙氣(氧化性氣氛)中的高；燃燒過程由于引入了大量的氧氣或空氣，所以煤氣中汞的濃度比煙氣中汞的濃度高。所以針對(duì)煤氣中汞的脫除可能會(huì)取得更好的成本和環(huán)境效應(yīng)。通常采用脫除汞的吸附劑主要包括活性炭吸附劑、飛灰、礦物類吸附劑、炭基吸附劑、高分子殼聚糖吸附劑、改性活性炭吸附劑、金屬氧化物、金屬硫化物等。目前研究最為集中且最為成熟的Hg°排放控制方式主要是在煙氣中噴入活性炭， 但是運(yùn)行成本很高，若要達(dá)到90%的汞脫除效率，處理一磅汞需要25000 70000美元。但由于接觸時(shí)間短、吸附效率低、消耗量大等問題，成本很高。活性炭用量大，難于回收再利用。此方法除汞機(jī)理主要是以物理吸附。為了提高活性炭的利用率，改性的活性炭可以更好的用于脫除汞?；钚蕴扛男灾饕椒ㄓ懈淖兓钚蕴勘砻娴墓倌軋F(tuán)數(shù)量和性質(zhì)，增加含氧官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)的數(shù)量或通過負(fù)載增加表面活性位，加強(qiáng)化學(xué)吸附作用或在其表面負(fù)載具有一定金屬特性的物質(zhì)。對(duì)其進(jìn)行改性的最終目的都是為了增強(qiáng)脫汞性能，提高脫汞效率。但是活性炭吸附劑不能在較高的溫度下維持一個(gè)較好的汞脫除效率。飛灰脫汞是因?yàn)轱w灰能夠富集煙氣中的汞，形成顆粒態(tài)汞被除塵設(shè)備捕捉實(shí)現(xiàn)脫汞目的；既有物理吸附，還有化學(xué)吸附。其表面的含氧官能團(tuán)C = O有利于汞的氧化和化學(xué)吸附。炭基吸附劑就是利用將Hg氧化進(jìn)而將其脫除。飛灰在普通煙氣中的吸附性能要比在煤氣化氣中強(qiáng)。目前，飛灰的吸附效率較低，要想滿足最終的脫汞要求，還要對(duì)飛灰改性， 以提高其吸附效率。除了炭基的吸附劑，礦物類吸附劑、高分子殼聚糖吸附劑及對(duì)其改性后的吸附劑也用于煤氣脫汞。改性后，添加的硫酸與殼聚糖和碘發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到了含有磺酸根 (SO/—)和I活性位的吸附劑。硫酸含量增加，可以大幅地提高其脫汞效率，但硫酸的加入量并不是越多越好。隨著溫度的增加，碘改性膨潤土和殼聚糖類吸附劑脫汞效果均有較大提高，在溫度大于150°C，汞的脫除效率迅速下降。Wu 等人[Wu，S. ；Azharuddin,M. ；Sasaoka，Ε·，Characteristics of the removal of mercury vapor in coal derived fuel gas over iron oxide sorbents. Fuel 2006， 85(2),213-218.]做了應(yīng)用!^e2O3脫除煤氣中Hg的研究，！^e2O3是一種粗脫硫劑，具有價(jià)廉易得、硫容大的特點(diǎn)。狗203脫除H2S形成硫化鐵，在硫化鐵上形成能與Hg反應(yīng)的單質(zhì)硫而達(dá)到Hg的脫除。但是金屬鐵的氧化物作為脫除汞的吸附劑不能在較高的溫度下維持一個(gè)較好的汞脫除效率。貴金屬元素Pd、Pt、Au、Ir具有脫除高溫煤氣中汞蒸氣的潛力，Hg在金屬表面主要以固態(tài)形式溶于貴金屬表面吸附劑僅通過提高溫度即可獲得再生，因而捕獲的汞可獲得回收利用，無二次污染。中國專利申請(qǐng)CN1017M473A公布了一種熱煤氣中催化氧化脫除重金屬汞的方法，在煤氣氣氛中引入少量氧氣，用活性炭做為吸附劑，采用催化氧化的方法，促進(jìn)煤氣中的單質(zhì)汞與硫化氫反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為硫化汞(Hg+H2S+& — 2HgS+2H20)，實(shí)現(xiàn)煤氣中汞的脫除和無害化處理。上述方法在熱煤氣中引入了氧氣，給煤氣的下一步應(yīng)用帶來困難，提高了生產(chǎn)成本，且工藝上存在一定的安全問題，其應(yīng)用推廣受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑。本發(fā)明所提供的吸附劑為負(fù)載金屬氧化物的Y-Al2O3，金屬氧化物在其表面均勻分布。所述金屬氧化物為i^e、ai和/或Pd的氧化物，以吸附劑的總量計(jì)，所述的氧化物以狗203計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0 50wt%，優(yōu)選為1 30wt% ；Zn的氧化物以ZnO計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0 40wt%，優(yōu)選為1 30wt% ；Pd的氧化物以PdO計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0 IOwt %，優(yōu)選為0. 1 5wt%，其中Fe、Si和Pd的氧化物含量不同時(shí)為0，而且狗、 Zn和Pd的氧化物含量的總和< 100wt%，余量為γ -Al2O3載體。本發(fā)明還提供了一種同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑的制備方法，其步驟包括a.將、-Al2O3載體顆粒進(jìn)行干燥預(yù)處理，置于干燥器中備用；b.根據(jù)各金屬氧化物組分在吸附劑中的負(fù)載量，將Fe、Si和/或Pd的可溶性金屬鹽配置成一定濃度的前驅(qū)體溶液；c.將上述配置的前驅(qū)體溶液均勻滴加到裝有步驟a所述預(yù)處理過的Y-Al2O3載體顆粒的容器內(nèi)，至載體吸水飽和為止，置于通風(fēng)處晾干，然后置于烘箱中烘干，再置于馬弗爐中，升溫至400°C -600°C，并保溫1. 5 汕后停止加熱，制得吸附劑。
所述γ-Al2O3載體顆粒的粒度為l_5mm。所述γ -Al2O3載體顆粒的干燥預(yù)處理為在120°C下烘干3h。所述Fe、Si和/或Pd的可溶性金屬鹽為Fe、Si和/或Pd的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物或草酸鹽，其中所述狗的可溶性金屬鹽優(yōu)選為Fe(NO3)3 · 9H20, Zn的可溶性金屬鹽優(yōu)選為Zn (NO3)2 · 6H20, Pd的可溶性金屬鹽優(yōu)選為Pd(NO3)3 · 2H20。步驟c中的烘干是在100°C下烘干12h。根據(jù)需要可重復(fù)步驟c中的浸漬操作2 3次。本發(fā)明還提供了所述吸附劑用于同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的應(yīng)用。所述的應(yīng)用煤氣凈化的典型條件為煤氣組成0.01-0.3卯1%!125、30-8(^8/ m3Hg、5 ;35vol% H2,5 30vol% CO,5 IOvol % CO2U 15vol% H20、平衡氣隊(duì)。反應(yīng)溫度為100 350°C。反應(yīng)體積空速為1000 lOOOOtT1。上述制備方法中，步驟b中狗、Zn、Pd鹽，可以選一種也可選2 3種。上述制備方法中，步驟b中前驅(qū)體溶液!^e (NO3) 3 · 9H20、Zn (NO3) 2 · 6H20的濃度分別為 0. 1 lg/ml、Pd(NO3)3 · 2H20 的濃度為 0. 05 0. 3g/ml。上述制備方法中，步驟c中馬弗爐的溫度升至500°C，并保溫池后停止加熱。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下所述優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明所述的同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑，可在較高的溫度，保持很好的脫硫脫汞能力。(2)按照本發(fā)明方法， 煤氣中的H2S幾乎100%的脫除，汞的最佳脫除效率可達(dá)到60.0%以上。(3)本發(fā)明采用負(fù)載金屬氧化物的Y-Al2O3做為吸附劑，促進(jìn)煤氣中的單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化為硫化汞，實(shí)現(xiàn)煤氣中汞的高效脫除和無害化處理。⑷將中溫煤氣中的H2S和Hg同時(shí)脫除，既能起到協(xié)同作用，還降低了脫除成本，簡(jiǎn)化工藝。


圖1是實(shí)施例3所制的吸附劑Pd03wt% Fe2O3/ Y -Al2O3的脫汞性能評(píng)價(jià)結(jié)果。煤氣組成:0. IOvol % H2S,35y g/m3Hg,20vol% H2,30vol% C0U5vol% CO2、平衡氣為 N2，反應(yīng)體積空速為ΖΟΟΟΙΓ1。圖2是實(shí)施例5制得的吸附劑Pd015wt% ZnO/ y -Al2O3脫汞評(píng)價(jià)結(jié)果。煤氣組成0. 30vol% H2S,80y g/m3Hg,35vol% H2,30vol% C0U0vol% C02U5vol% H20、平衡氣為N2,反應(yīng)體積空速為70001Γ1。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的用于脫除煤氣中H2S和Hg的吸附劑的制備方法，其具體實(shí)施方式
是取log y -Al2O3載體于坩堝中，用加有蒸餾水的滴定管進(jìn)行滴定，至載體吸水飽和為止，測(cè)得為飽和吸水量為13. OOml0量取一定量的Pd(NO3)2 · 2H20、Fe(NO3)3 · 9H20禾口 /或 Si(NO3)2 ·6Η20用蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干， 烘干，焙燒。得到吸附劑。本發(fā)明所述用于脫除煤氣中H2S和Hg的吸附劑的活性評(píng)價(jià)是在管式爐固定床評(píng)價(jià)裝置中進(jìn)行。該裝置由氣路及其流量控制系統(tǒng)、Hg的發(fā)生系統(tǒng)、管式爐固定床石英反應(yīng)器及其控溫系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)五部分組成。以瓶裝氣體模擬煤氣，通過流量計(jì)控制氣體的流量。每次所用吸附劑質(zhì)量為1. 0 5. Og,反應(yīng)氣體組成為0. 01-0. 3vol % H2S,30-80 μ g/m3Hg、 5 ;35vol% H2,5 30vol% CO,5 10vol% CO2U 15vol% H20、平衡氣隊(duì)。反應(yīng)溫度為100 350°C。反應(yīng)體積空速為1000 lOOOOh—1。反應(yīng)前后的氣體中Hg濃度用燃煤煙氣測(cè)汞儀檢測(cè)。氣體用氣相色譜儀GC950測(cè)定。下面用具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的一種用于煤氣中同時(shí)脫除H2S和Hg 吸附劑的制備方法和活性評(píng)價(jià)結(jié)果。
實(shí)施例1 A 載體預(yù)處理首先將一定粒徑的Al2O3載體在120°C下烘干3h，置于干燥器中備用。 B 前驅(qū)體溶液的制備配制0. 4g/ml 的 Fe (NO3) 3 · 9H20 溶液。 C 制備吸附劑稱取IOg預(yù)處理過的Y -Al2O3載體于坩堝中，量取1. 90ml Fe (NO3) 3 · 9H20用 11. IOml的蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干10h，在 100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h，制得吸附劑3wt% !^e2O3/γ-Al2O3。將制得的吸附劑3wt % Fe2O3/ Y-Al2O3置于固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)氣體組成 0. 03vol% H2S、60y g/m3Hg、5vol% H2,5vol% C0,5vol% CO2、平衡氣 N2，反應(yīng)體積空速為 δΟΟΟΙΓ1，分別在100°C、150°C、200°C進(jìn)行活性評(píng)價(jià)。反應(yīng)溫度為100°C時(shí)，390min時(shí)脫汞率為80%，汞容為4. 50mg/g,脫硫率為85%，硫容為17. 78mg/g。在反應(yīng)溫度為300°C時(shí)，60min 時(shí)汞容幾乎為0，400min時(shí)脫硫率為99. 90%，硫容為19. Mmg/g。
實(shí)施例2 A 載體預(yù)處理同實(shí)施例1。
B 前驅(qū)體溶液的制備配制0. lg/ml 的 Pd (NO3) 3 · 2H20 溶液。 C 制備吸附劑稱取IOg預(yù)處理過的Y -Al2O3載體于坩堝中，量取2. OOmlPd (NO3) 2 · 2H20用 11.00ml蒸餾水稀釋攪拌。均勻加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干10h，在100°C 下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得吸附劑Iwt% PdO/y-Al2O30將制得的吸附劑Iwt% PdO/ y -Al2O3置于固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)氣體組成0. 07vol % H2S,80 μ g/m3Hg、IOvol % H2, 20vol% C0,5vol% CO2、平衡氣 N2，反應(yīng)體積空速為 δΟΟΟΙΓ1，分別在 100°C、200°C、300°C進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)。反應(yīng)溫度為300°C時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為400min時(shí)脫汞率為50%，汞容為2. 78mg/ g ；脫硫率為69%，硫容為30. 68mg/g。
實(shí)施例3 A 載體預(yù)處理同實(shí)施例1
B 前驅(qū)體溶液的制備分別配制0. 4g/ml 的 Fe (NO3) 3 · 9H20 溶液和 0. lg/ml 的 Pd (NO3) 3 · 2H20 溶液。 C 制備吸附劑CN 102430383 A
說明書
5/6頁 稱取IOg預(yù)處理過的Y -Al2O3載體于坩堝中，量取1. 90ml Fe (NO3) 3 · 9H20用 11. IOml的蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干10h，在 100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得3wt% Fe2O3/ Y -Al2O3吸附劑。再量取2. OOml Pd(NO3)2 · 2H20用11.00ml蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有上述制得的3wt % Fe2O3/γ-Al2O3吸附劑中，晾干10h，在100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得吸附劑 Iwt % Pd03wt% Fe2O3/ Y -Al2O30將上述制得的吸附劑置于固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)氣體組成 0. IOvol % H2S,35 μ g/m3Hg、20vol % H2,30vol % CO、15vol % CO2、平衡氣 N2,反應(yīng)體積空速為 2000^1，分別在100°C、200 V、300 V進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)，如圖1所示。反應(yīng)溫度為300°C時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為390min時(shí)脫汞率為50%，汞容為3. 49mg/g ；脫硫率為90. 80%，硫容為44. 4mg/go 實(shí)施例4 A 載體預(yù)處理同實(shí)施例1
B 前驅(qū)體溶液的制備分別配制0. 8g/ml 的 Fe (NO3) 3 · 9H20 溶液和 0. lg/ml 的 Pd (NO3) 3 · 2H20 溶液。稱取IOg預(yù)處理過的Y-Al2O3載體于坩堝中，量取12. 70ml Fe(NO3)3 · 9H20，均勻的加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干10h，在100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。 制得20wt% Fe2O3/ Y -Al2O3吸附劑。再量取6. 00ml Pd(NO3)2 ·2Η20用7. OOml蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有上述制得的20wt% Fe2O3/ Y -Al2O3吸附劑中，晾干10h，在100°C 下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得吸附劑3wt% Pd020wt% Fe2O3/ Y -Al2O30將上述制得的吸附劑置于固定床反應(yīng)器中，在反應(yīng)氣體組成0. 20vol % H2S,80 μ g/m3Hg,20vol % H2, 30vol% C0、15vol% CO2、平衡氣隊(duì)，反應(yīng)體積空速為30001^,分別在100°C、200°C、300°C進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)。反應(yīng)溫度為300°C時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為400min時(shí)脫汞率為65%，汞容為5. 49mg/ g ；脫硫率為90. 90%，硫容為64. Mmg/g。
實(shí)施例5 A 載體預(yù)處理同實(shí)施例1
B 前驅(qū)體溶液的制備分別配制0. 8g/ml 的 Zn (NO3) 3 · 6H20 溶液和 0. lg/ml 的 Pd (NO3) 3 · 2H20 溶液。稱取IOg預(yù)處理過的γ -Al2O3載體于坩堝中，量取6. 87ml Zn (NO3) 3 · 9H20用 5.87ml的蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干10h，在 100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得單負(fù)載15wt% ZnO/ y -Al2O3吸附劑。量取8. Oml Pd(NO3)2 ·2Η20用5. Oml蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有上述制得的15wt% ZnO/ Y -Al2O3吸附劑中，晾干10h，在100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得Pd015wt% ZnO/y-Al2O3復(fù)合的吸附劑。將上述制得的吸附劑放置到固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)氣體組成為0. 30vol % H2S,80 μ g/m3Hg、35vol % H2,30vol % CO、IOvo 1 % CO2U5vol % H20、平衡氣 N2。 反應(yīng)體積空速為70001^，分別在100°C、200°C、30(rC進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)，如圖2所示。反應(yīng)溫度為300°C時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為380min時(shí)脫汞率為56%，汞容為3. 5mg/g ；脫硫率為80. 92%，硫容 34. 85mg/g。
實(shí)施例6A 載體預(yù)處理同實(shí)施例1
B 前驅(qū)體溶液的制備分別配制0. lg/ml 的 Pd (NO3) 3 ·2Η20 溶液，0. 8g/ml 的 Fe (NO3) 3 ·9Η20 溶液和 0. 8g/ ml 的 Zn(NO3)3 · 6H20o稱取IOg預(yù)處理過的Y-Al2O3載體于坩堝中，量取9.53ml Fe (NO3) 3 · 9H20，用
3.47ml蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有Y-Al2O3載體的坩堝中。晾干10h，在 100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得單負(fù)載IOwt % !^e2O3/γ-Al2O3吸附劑。再量取2. 29mlZn(N03)3· 6H20用10. 71ml蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有上述制得的 IOwt % Fii2O3/γ-Al2O3吸附劑中，晾干10h，在100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得 IOwt % Fe2035wt% ZnO/γ-Al2O3 復(fù)合的吸附劑。再量取 6. OOml Pd (NO3) 3 ·2Η20 用 7. OOml 的蒸餾水稀釋攪拌均勻。均勻的加入到裝有IOwt % Fe2035wt% ZnO/ y -Al2O3復(fù)合的吸附劑的坩堝中，晾干10h，在100°C下烘干12h，在500°C下焙燒2h。制得3wt% PdOlOwt % !^2O3SwtW SiO/γ-Al2O3三金屬復(fù)合吸附劑。將上述制得的三金屬復(fù)合吸附劑放置到固定床反應(yīng)器中， 反應(yīng)氣體組成為0. 20vol% H2S、80y g/m3Hg、35vol% H2,30vol% C0U0vol% C02U5vol% H20、平衡氣隊(duì)。反應(yīng)體積空速為90001^,分別在200°C和300°C進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)。200°C 和300°C反應(yīng)時(shí)間為400min時(shí)脫汞率分別為65. 65%和55. 68%，汞容分別為5. 13mg/g和
4.96mg/g。脫硫率分別為 89. 97% 和 95. 99%。硫容分別為 44. 86mg/g 和 49. 89mg/g。
權(quán)利要求
1.一種同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑，其特征在于所述吸附劑為負(fù)載金屬氧化物的Y -Al2O3，所述金屬氧化物為i^e、ai和/或Pd的氧化物，以吸附劑的總量計(jì)，所述!^e 的氧化物以1 計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0 50wt %，Zn的氧化物以ZnO計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0 40wt%，Pd的氧化物以PdO計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0 10wt%，其中Fe、&i和Pd的氧化物含量不同時(shí)為0，而且iie、ai和Pd的氧化物含量的總和< 100wt%，余量為Y-Al2O3 載體，所述金屬氧化物在載體Y-Al2O3表面均勻分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑，其特征在于所述 Y -Al2O3載體的粒度為l_5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑，其特征在于所述狗的氧化物以!^e2O3計(jì)的質(zhì)量百分含量為1 30wt%，ai的氧化物以ZnO計(jì)的質(zhì)量百分含量為1 30wt%，Pd的氧化物以PdO計(jì)的質(zhì)量百分含量為0. 1 5wt%。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的同時(shí)脫除中溫煤氣中和Hg的吸附劑的制備方法，包括以下步驟a.將Y-Al2O3載體顆粒進(jìn)行干燥預(yù)處理，置入干燥器中備用；b.根據(jù)各金屬氧化物組分在吸附劑中的負(fù)載量，將Fe、Si和/或Pd的可溶性金屬鹽配置成一定濃度的前驅(qū)體溶液；c.將上述配置的前驅(qū)體溶液均勻滴加到裝有步驟a所述預(yù)處理過的Y-Al2O3載體顆粒的容器內(nèi)，至載體吸水飽和為止，置于通風(fēng)處晾干，然后置于烘箱中烘干，再置于馬弗爐中， 升溫至40(TC -60(TC，并保溫1. 5 3h后停止加熱，制得吸附劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述Fe、Si和/或Pd的可溶性金屬鹽為Fe、Si和/或Pd的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物或草酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述狗的可溶性金屬鹽為 Fe (NO3)3 ·9Η20, Zn的可溶性金屬鹽為Si(NO3)2 ·6Η20，Ρ(1的可溶性金屬鹽為Pd (NO3) 3 ·2Η20。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于前驅(qū)體溶液!^e(NO3)3·9Η20或 Zn (NO3) 2 · 6Η20的濃度為0. 1 lg/ml，前驅(qū)體溶液Pd (NO3) 3 · 2H20的濃度為0. 05 0. 3g/ ml ο
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于重復(fù)步驟c中的浸漬操作2-3次。
9.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的吸附劑或權(quán)利要求4-8任一項(xiàng)所述制備方法制備的吸附劑的應(yīng)用，用于同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg。
10.權(quán)利要求9所述的應(yīng)用煤氣凈化的典型條件為反應(yīng)氣組成為0.01-0.3vol%H2S, 30-80μ g/m3Hg、5 35vol% H2、5 30vol% CO,5 10vol% CO2U 15vol % H20、平衡氣 N2 ；反應(yīng)溫度為100 350°C，反應(yīng)體積空速為1000 lOOOOh—1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同時(shí)脫除中溫煤氣中H2S和Hg的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。所述吸附劑為負(fù)載金屬氧化物的γ-Al2O3，所述金屬氧化物為Fe、Zn和/或Pd的氧化物，以吸附劑的總量計(jì)，所述Fe的氧化物以Fe2O3計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0～50wt％，Zn的氧化物以ZnO計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0～40wt％，Pd的氧化物以PdO計(jì)，其質(zhì)量百分含量為0～10wt％，其中Fe、Zn和Pd的氧化物含量不同時(shí)為0，而且Fe、Zn和Pd的氧化物含量的總和＜100wt％，余量為γ-Al2O3載體。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、容易操作的優(yōu)點(diǎn)，硫和汞的脫除效率高，且制備的吸附劑不僅可用于中溫煤氣中H2S和Hg的單獨(dú)脫除或聯(lián)合脫除，還可用于其它氣體的脫汞。
文檔編號(hào)C10K1/32GK102430383SQ201110344268
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者呂學(xué)勇, 常麗萍, 王建成, 韓麗娜, 鮑衛(wèi)仁 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)