多孔陶瓷膜控制释放氧化剂催化氧化零价汞的方法

摘要

本发明涉及一种环境及化工技术领域的多孔陶瓷膜控制释放氧化剂催化氧化零价汞的方法，本发明利用多孔陶瓷膜作为膜组件主体，其形状为管状或板状，外表面为平面或波纹；利用溶液浸渍法、溶胶-凝胶法或共沉法中的一种或一种以上方法在陶瓷膜的外表面制备催化剂层；将若干陶瓷膜单元按行列形式分布置在烟道或装置内组装膜组件，陶瓷膜外表面催化剂层与烟气直接接触；气态氧化剂通过配气箱从陶瓷膜内侧向外侧催化剂层缓慢地控制释放；催化剂的活化作用以及氧化剂在催化剂层上的富集作用使零价汞高效氧化，并被下游的脱硫装置或除尘装置去除。本发明在不增加主要设备的情况下，实现烟气中零价汞的催化氧化，并可控制和节约氧化剂用量，降低成本低。

主权项

一种多孔陶瓷膜控制释放氧化剂催化氧化零价汞的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)利用多孔陶瓷膜作为膜组件主体，多孔陶瓷膜为管状或板状，外表面为平面或波纹；2)利用溶液浸渍法、溶胶‑凝胶法或共沉法或其组合在陶瓷膜的外表面制备催化剂层；3)将若干陶瓷膜单元按行列形式分布置在烟道或装置内组装膜组件，陶瓷膜外表面催化剂层与烟气直接接触；4)气态氧化剂通过配气箱从陶瓷膜内侧向外侧催化剂层缓慢地控制释放；5)由于催化剂的活化作用以及氧化剂在催化剂层上的富集作用，将由烟气侧扩散到催化剂层上的Hg0快速氧化；Hg0被氧化再以气态二价汞的形式进入烟气，并被下游的脱硫装置或除尘装置去除；所述的多孔陶瓷膜由氧化铝、氧化锆、氧化硅或氧化钛或其组合制成；其微观呈微孔结构，微孔直径10‑1000nm；陶瓷膜的厚度为0.2‑5mm；所述的氧化剂为HCl、HBr、Cl2、Br2或BrCl或其组合，氧化剂以气态形式进入陶瓷膜的内腔，其气相体积浓度为0.001％‑10％；所述的控制释放是指：烟气中零价汞Hg0扩散到催化剂层时，在催化剂和氧化剂共同作用下氧化为气态Hg2+进入烟气；当催化剂层对氧化剂吸附保留时，形成了氧化剂富集环境，使上述过程连续稳定运行；所述的富集作用，其所处理的烟气量与催化面积之比为10‑500m3/(m2·h)，烟气通过膜组件的空速为1000‑50000h‑1；氧化剂的通过膜层的释放速率为0.1‑200mmol/(m2·h)，通过改变膜孔大小或陶瓷膜内外侧的压差进行调节，正常运行时陶瓷膜内侧的压力高于外侧的压力且压力差小于3000Pa。