脱汞复合催化剂的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脱隶复合催化剂的制备方法，W及复合催化剂 在催化氧化单质隶生成二价隶工艺中的应用，属于隶污染排放控制领域。
【背景技术】
[0002] 大气隶因其具有持久性、生物累积性、神经毒害作用W及长距离传输的特点，目前 已引起了广泛的关注。基于大气隶污染的危害，大气隶污染控制早在20世纪90年代就纳 入了国际协议。2002年起，每两年一次的联合国政府间会议"全球环境部长论坛"就将全球 隶污染问题作为主要议题。然而，我国虽是有色金属冶炼大国，但相关的隶污染防治研究却 相对滞后，大多数冶炼企业没有进行烟气隶脱除。由于隶是全球性污染物，随着2010年《全 球隶控制公约》的提出W及逐步建立，我国有色金属冶炼向大气排隶的问题已经引起了国 际争议，也使我国政府越来越关注隶的污染问题。2011年，《重金属污染综合防治"十二五" 规划》中明确指出，要将隶列入重点防控对象，启动我国隶污染源排放调查，并将有色金属 冶炼列为重点防控行业。
[0003] 含隶烟气中，Ξ种不同形态的隶的去除难度不同：部分被烟尘吸附转化形成的颗 粒态隶化ω和部分气态活性隶化2+性质较稳定，可通过收尘设备（如旋风收尘、布袋收尘和 电收尘等）进行捕集；未能被收尘环节捕集的细小烟尘和Hg2+易溶于水，在湿法除尘洗涂过 程会进入污酸而被去除；小部分Hg2+和难溶于水的化°具有相对较高的惰性，难W被捕集而 排入大气。有色金属冶炼已成为中国继燃煤电厂后的另一主要人为隶排放源，隶主要是W 气态单质形式排放，难W被现有的烟气净化装置脱除，并且大部分冶炼烟气中（如锋冶炼） 二氧化硫浓度高，运也加大了单质隶的脱除的难度。可见，冶炼烟气中隶污染控制的难易程 度，主要取决隶的形态分布，因此，提高单质隶向其他形态隶的转化率是目前研究的主要方 向，开发烟气隶排放控制技术的重要原则是利用现有的烟气污染控制装置同步脱隶，因此 其核屯、是单质隶的催化氧化，即在烟气除尘装置之后采用催化剂催化氧化Hg°，提高单质隶 氧化的速率，氧化形成的二价隶，使其在烟气洗涂装置或脱硫装置中脱除。
[0004] 目前，国内有关冶炼烟气脱隶催化剂专利较少，因为冶炼烟气中二氧化硫浓度很 高，容易导致催化剂中毒失去活性。因此，开发一种环保、高效、廉价、抗二氧化硫性高的复 合金属催化剂迫在眉睫。
【发明内容】
阳〇化]针对现有技术中脱隶催化剂由于抗硫性能差而难W适用于冶炼烟气脱隶工艺的 问题，本发明的目的是提供一种脱隶性能好、无二次污染、能耐受高二氧化硫浓度环境的复 合催化剂的制备方法，该方法操作简单、环保，满足工业生产要求。
[0006] 本发明的另一个目的是提供所述复合催化剂在氧化单质隶中的应用，特别是在冶 炼烟气脱隶工艺中的应用，具有在低溫下脱隶效率高、抗二氧化硫中毒的特点。
[0007] 为了实现本发明的技术目的，本发明提供了一种Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脱隶复合催化 剂的制备方法，该方法是将二氯四胺钮和氯化铜通过浸溃法负载在丫-Al2〇3载体上后，置 于200~400°C溫度环境中活化，即得Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脱隶复合催化剂。
[0008] 本发明的Pd-化CI2/ 丫 -Al2〇3脱隶复合催化剂的制备方法还包括W下优选方案：
[0009] 优选的方案中，二氯四胺钮与氯化铜的摩尔比为化01~0. 2) :1。
[0010] 优选的方案中，Pd-化CI2/丫-Al2〇3脱隶复合催化剂中钮和氯化铜的总质量为 丫-Al2〇3载体质量的2%~20%。
[0011] 优选的方案中，所述的活化为逐步升溫处理过程，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。最优选的逐步 升溫处理过程为在200°C保溫比，在300°C保溫比，在400°C保溫地。
[0012] 优选的方案中，包括W下步骤：（1)先将二氯四胺钮溶液浸溃到丫-Al2〇3上，超声 处理后，干燥，得到样品A; (2)再将氯化铜溶液浸溃到样品A上，超声处理，干燥，得到样品 B; (3)样品B置于空气气氛下，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] 本发明还提供了Pd-化CI2/丫-Al2〇3脱隶复合催化剂的应用，将复合催化剂应用于 催化氧化单质隶。
[0014] 优选的应用方法中，应用于冶炼烟气脱隶工艺过程中单质隶的催化氧化。
[0015] 本发明的Pd-化CI2/丫-Al2〇3脱隶复合催化剂既可用于脱除燃煤烟气中的化°，也 可应用于脱除高硫条件下（含S化> 2000ppm)冶炼烟气中的化°。本发明通过大量模拟烟 气（空气、肥l、S〇2和化°)氛围下对复合催化剂催化氧化单质隶Hg°的催化氧化能力，总结 出可能存在的机理如下：
[0022] 相对现有技术，本发明申请技术方案带来的有益技术效果：
[0023] 1、催化剂的制备工艺简单，环保，满足工业生产要求；
[0024] 2、催化剂的催化效率高（单质隶转化率90 %W上），适应能力强，在低溫下 (100~200°C范围）也能保持催化氧化高效性；
[0025] 3、催化剂具有优异的抗硫性，在含二氧化硫较高（S〇2>2000ppm)的冶炼烟气中， 也能高效催化氧化Hg°。
【具体实施方式】
[00%] W下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，而不是限制本发明权利 要求的保护范围。
[0027] 对比实施例1
[0028] 取0. 6696g氯化铜化CI2·2&0,溶于25血的去离子水中制成氯化铜浸溃溶液； 利用直径为1. 5~2mm的丫-Al2〇3小球作为催化剂载体，采用等体积浸溃法，称取2g的 丫-Al2〇3浸入上述氯化铜溶液2. 3血；浸溃超声lOmin，风干化后在60°C条件下干燥化，得 到催化剂化化(3. 1 % ) / 丫-Al2〇3(浸）。
[0029] 对比实施例2
[0030] 取0. 6696g氯化铜化CI2·2&0,溶于25血的去离子水中制成氯化铜浸溃溶液； 利用直径为1.5~2mm的丫-Al2〇3小球作为催化剂载体，采用等体积浸溃法，称取2g的 丫-Al2〇3浸入上述氯化铜溶液2. 3血；浸溃超声lOmin，风干化后在60°C条件下干燥化， 再将催化剂在空气气氛中于程序升溫200~400°C活化处理6小时（200°C lh，300°C比， 400°C地），即得到催化剂CuC!2 (3. 1% ) / 丫 -A!203 (赔）。 阳0川对比实施例3 阳03引取0. 0957g二氯四胺钮？(1(畑3)4化，分别溶于25血的去离子水中制成浸溃溶液； 利用直径为1. 5~2mm的丫 -Al2〇3小球