汞去除用草酸鹽(酯)吸著劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了草酸鹽(酯)吸著劑組合物、其制造方法和使用草酸鹽(酯)吸著劑組合物從廢物流中去除汞物種的方法，其中所述吸著劑還包含至少一種碳吸著劑和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。
【專利說(shuō)明】汞去除用草酸鹽(酯)吸著劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及草酸鹽(酯)吸著劑組合物、其制造方法和使用草酸鹽(酯)吸著劑組合物從廢物流中去除汞的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤工廠和廢物焚燒爐的燃燒排放是汞向環(huán)境排放的主要渠道。降低汞排放廣受關(guān)注，因?yàn)楣强捎扇紵^(guò)程釋放的最有毒的金屬之一。在1990年的清潔空氣法案中，汞進(jìn)而被認(rèn)定為有害污染物。汞可以以大量形式釋放，包括元素汞(Hg(O))、氧化汞(例如,作為鹵化物和氧化物的Hg(I)和Hg(II))和微粒狀汞，這取決于燃燒的材料的種類和燃燒條件。在用于降低汞排放的許多技術(shù)中，可以采用利用活性炭吸著劑吸著汞。這種吸著劑被直接注入燃燒廢氣流中，它們?cè)谄渲形廴疚?。汞污染的吸著劑在下游顆?？刂蒲b置(如袋式過(guò)濾器或靜電除塵器)中被收集。為提高吸著效率，可以使用硫、氯或碘化學(xué)改性吸著劑，以增加具有加強(qiáng)的汞結(jié)合性的位點(diǎn)。雖然這種化學(xué)改性已成功地將汞吸著能力提高至300倍，但這種吸著劑的制造通常不切實(shí)際地昂貴，還需要延長(zhǎng)的熱處理和使用有害化學(xué)品調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本技術(shù)提供吸著劑組合物，所述吸著劑組合物可用于減少各種工業(yè)設(shè)施產(chǎn)生的廢物流的汞排放。吸著劑組合物由不昂貴的材料以直接簡(jiǎn)便的方式制備。與常規(guī)吸著劑相比，本吸著劑組合物顯示了較高的汞吸著能力。此外，該吸著劑組合物與現(xiàn)有汞減排基礎(chǔ)設(shè)施完全相容。
[0004]根據(jù)一個(gè)方面，本技術(shù)提供一種吸著劑組合物，所述吸著劑組合物包含至少一種碳吸著劑、至少一種草酸鹽(酯)和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。在一些實(shí)施方式中，碳吸著劑包括活性炭。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子包括Fe (III)、Mn (VII)或Co (III)中的一種或多種。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)的量為吸著劑組合物總重的約0.1重量％?約10重量％。
[0005]根據(jù)另一個(gè)方面，本技術(shù)提供一種制造吸著劑組合物的方法，所述方法包括:使至少一種碳吸著劑、至少一種草酸鹽(酯)和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子接觸以提供吸著劑組合物。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子包括Fe(III)、Mn(VII)或Co(III)中的一種或多種。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。在一些實(shí)施方式中，接觸在不存在液體時(shí)進(jìn)行。在另一些實(shí)施方式中，接觸在存在液體時(shí)進(jìn)行。在一些此類實(shí)施方式中，液體是水溶液。在一些此類實(shí)施方式中，該方法還包括將吸著劑組合物與液體分離。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括干燥吸著劑組合物。
[0006]本技術(shù)也可以用于從廢物流中減少汞或去除汞。由此，根據(jù)另一個(gè)方面，本技術(shù)包括使包含Hg(II)化合物的氣體與吸著劑組合物接觸，其中所述吸著劑組合物包含至少一種碳吸著劑、至少一種草酸和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。在一些實(shí)施方式中，氣體包括煙氣。在一些此類實(shí)施方式中，煙氣來(lái)自燃煤工廠或來(lái)自廢物焚燒爐。在一些實(shí)施方式中，碳吸著劑包括活性炭。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子包括Fe (III) ,Mn (VII)或Co (III)中的一種或多種。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。在某些實(shí)施方式中，吸著劑組合物中草酸鹽(酯)的量為吸著劑組合物總重的約0.1重量％?約10重量％。在一些實(shí)施方式中，接觸在約50°C?約350°C進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中，吸著劑組合物以約0.51b/MMacf?約2001b/MMacf的比率注入氣體中。在另一些實(shí)施方式中，該方法還包括通過(guò)靜電沉積和/或袋式過(guò)濾從氣體中俘獲該吸著劑組合物。
[0007]以上
【發(fā)明內(nèi)容】
只是示例性的，無(wú)論如何都并非意在進(jìn)行限制。除上述示例性性方面、實(shí)施方式和特征之外，其他方面、實(shí)施方式和特征通過(guò)參照以下附圖和以下詳細(xì)描述也將顯而易見(jiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]詳細(xì)描述和權(quán)利要求中所述的說(shuō)明性實(shí)施方式并不意在起限制作用?？梢圆捎闷渌麑?shí)施方式，并可進(jìn)行其他改變，而不偏離此處所提出的主題的主旨或范圍。
[0009]利用如在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中所闡述的幾個(gè)定義在本文中對(duì)技術(shù)進(jìn)行描述。
[0010]在描述要素的上下文中(特別是在下面權(quán)利要求的上下文中)，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”和“這個(gè)”及類似指代物的使用，應(yīng)理解為包括單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非本說(shuō)明書(shū)中另外指出或者與上下文明顯相悖。
[0011]此處所使用的“約”將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，并將取決于其所處的上下文而在一定范圍內(nèi)變化。如果存在對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員不清楚的該術(shù)語(yǔ)的應(yīng)用，則根據(jù)其所在的上下文，“約”指特定項(xiàng)至多±10%。
[0012]一般而言，“具有取代基的(substituted) ”是指如下文所定義的基團(tuán)(例如，烷基或芳基)，其中一個(gè)或多個(gè)連接于其中所含的氫原子的鍵被連接于非氫或非碳原子的鍵所替代。具有取代基的基團(tuán)也包括下述基團(tuán)，其中一個(gè)或多個(gè)連接于碳或氫原子的鍵被一個(gè)或多個(gè)連接于雜原子的的鍵(包括雙鍵或三鍵)所替代。因此，除非另外指出，否則具有取代基的基團(tuán)將取代有一個(gè)或多個(gè)取代基。在一些實(shí)施方式中，具有取代基的基團(tuán)取代有1、
2、3、4、5或6個(gè)取代基。取代基的實(shí)例包括:鹵素(即，F(xiàn)、Cl、Br和I)、羥基、烷氧基、烯氧基、塊氧基、芳氧基、芳燒氧基、雜環(huán)氧基、雜環(huán)燒氧基、擬基(氧基)、竣基、酷基、氣基甲酸酷基、廂基、輕基氣基、燒氧基氣基、芳氧基氣基、硫醇基、硫基、亞諷基、諷基、橫酸基、橫酸氣基、氣基、N-氧基、餅基、酸餅基、蹤基、置氣基、酸氣基、服基、脈基、狐基、稀氣基、酸亞氣基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、氰酸酯基、硫氰酸酯基、亞氨基、硝基、氰基(即，CN)等。
[0013]烷基包括具有I?20個(gè)碳原子的直鏈和支鏈烷基，或者在一些實(shí)施方式中，具有I?12、1?8、1?6或I?4個(gè)碳原子。烷基還包括環(huán)烷基。直鏈烷基的實(shí)例包括具有I?8個(gè)碳原子的烷基，如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基。支鏈烷基的實(shí)例包括但不限于異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、異戊基和2，2-二甲基丙基。代表性的具有取代基的烷基可以被如上所列那些取代基取代一次或多次。例如，術(shù)語(yǔ)鹵代烷基是指取代有一個(gè)或多個(gè)鹵原子的烷基。
[0014]芳基是不含雜原子的環(huán)形芳香烴。芳基包括單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)的環(huán)系統(tǒng)。因此，芳基包括但不限于苯基、甘菊環(huán)基、庚搭烯基、亞聯(lián)苯基、苯并二茚基、芴基、菲基、三亞苯基、芘基、并四苯基、茈基、聯(lián)苯基、蒽基、茚基、茚滿基、戊搭烯基和萘基。在一些實(shí)施方式中，芳基含有6?14個(gè)碳,而在另一些實(shí)施方式中在該基團(tuán)的環(huán)部分中含有6?12個(gè)甚或6?10個(gè)碳原子。雖然短語(yǔ)“芳基”包括含有稠合環(huán)的基團(tuán)，如稠合芳香族-脂肪族環(huán)系統(tǒng)(例如，茚滿基和四氫萘基等)，但它不包括具有連接于環(huán)成員之一的其他基團(tuán)(如烷基或鹵素基團(tuán))的芳基。更確切地，如甲苯基等基團(tuán)被稱作具有取代基的芳基。代表性的具有取代基的芳基可以是單取代的或者被取代超過(guò)一次的。例如，單取代的芳基包括但不限于2_、3-、4-、5_或6-取代的苯基或萘基，其可以取代有如以上所列的那些取代基。
[0015]芳烷基是其中芳基的氫或碳鍵被連接于如上所定義的芳基的鍵所替代的如上所定義的烷基。在一些實(shí)施方式中，芳烷基含有7?20個(gè)碳原子、7?14個(gè)碳原子或7?10個(gè)碳原子。具有取代基的芳烷基可以在該基團(tuán)的烷基和/或芳基部分被取代。代表性的芳燒基包括但不限于苯甲基和苯乙基，以及如4-乙基卻滿基等桐合(環(huán)燒基芳基)燒基。代表性的具有取代基的芳烷基可以被如上所列那些取代基取代一次或多次。
[0016]除非上下文另外指出，否則此處所用的術(shù)語(yǔ)“汞”包括任何種類的汞，如元素汞Hg(O)和其中汞處于被氧化的形式的汞化合物(如見(jiàn)于Hg⑴和/或Hg(II)化合物中)。汞化合物的實(shí)例包括但不限于氯化汞(I)、氯化汞(II)、溴化汞(I)、溴化汞(II)、碘化汞
(I)、碘化汞(II)、硫酸汞(I)、硫酸汞(II)、硝酸汞(I)、乙酸汞(II)、苯甲酸汞(II)、碘酸汞(II)、氰化汞(II)、氧化汞(II)(包括氧化紅汞(II)和氧化黃汞(II))、硫化汞(II)、二苯基汞(II)、苯基乙酸汞、苯基氫氧化汞、二甲基汞(II)、甲基溴化汞和甲基氯化汞等。
[0017]此處所用的術(shù)語(yǔ)“吸著劑(sorbent) ”是指能夠通過(guò)如吸收(absorption)和/或吸附(adsorption)過(guò)程等吸著(sorption)過(guò)程吸取另一種物質(zhì)的材料。該術(shù)語(yǔ)包括吸附劑(adsorbent)和吸收劑(absorbent)。吸著劑可以將另一物質(zhì)的原子、分子或離子凝結(jié)、結(jié)合、俘獲或者保持在其表面上或者其內(nèi)表面中，如其孔、隙縫或通道中。術(shù)語(yǔ)“碳吸著劑”是指含碳吸著劑，并包括如下文中進(jìn)一步定義的活性炭和活性木炭。
[0018]術(shù)語(yǔ)“吸著(sorption)” 是指吸收(absorption)和 / 或吸附(adsorption)。吸著意在涵蓋吸著劑外表面上的相互作用以及吸著劑的孔或通道內(nèi)的相互作用。術(shù)語(yǔ)“吸著(sorb) ”是指吸收(absorb)和 / 或吸附(adsorb)。
[0019]一項(xiàng)更有前景的改進(jìn)從燃煤工廠和廢物焚燒爐捕獲汞的技術(shù)是使用碳吸著劑吸著汞物種。最常見(jiàn)的是，通過(guò)將碳吸著劑直接注入廢氣流中引起汞被碳吸著劑吸著，從燃燒廢氣中去除汞。使用各種顆粒俘獲系統(tǒng)，汞污染的碳吸著劑在下游被俘獲。雖然這種汞減排技術(shù)與現(xiàn)有工廠基礎(chǔ)設(shè)施(其通常具有已經(jīng)就位的用于收集飛灰的顆粒俘獲系統(tǒng))完全相容，但是常規(guī)碳吸著劑在從燃燒氣體中隔離汞的效率低于所期望的效率。
[0020]實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算顯示，如氯化汞(I)(即，Hg2Cl2，有時(shí)稱作HgCl或“甘汞”)等汞(I)物種被碳吸著劑有效吸著，而具有其他氧化數(shù)的汞物種(如Hg(II)和Hg(O))則會(huì)從碳吸著劑自發(fā)地解吸(desorb)。Huggins, F.E.等,Energy Fuelsl999, 13(1)，114-121 和Padak, B.等，Carbon2009，47，2855-2864。在采用碳吸著劑的汞減排技術(shù)的背景下，這些結(jié)果表明，通過(guò)將暫時(shí)吸著的Hg (II)物種還原為Hg(I),而不將Hg(II)過(guò)度還原為Hg(0)，可以實(shí)現(xiàn)提聞的萊俘獲。
[0021]汞的氧化形式可以用銅還原劑還原。氯化汞(II)至氯化汞(I)的還原顯示在以下方程I中，并且常被稱作“埃德?tīng)柗磻?yīng)”。[0022]2HgCl2+C2 042- — Hg2Cl2+2C02+2Cr (I)
[0023]在埃德?tīng)柗磻?yīng)中，Hg(II)被草酸鹽(酯)還原從而形成Hg(I),并形成二氧化碳。在埃德?tīng)柗磻?yīng)的最初報(bào)道中，觀察到還原反應(yīng)被光催化。后續(xù)報(bào)道表明，該氧化還原反應(yīng)也被金屬離子催化(Cartledge, G.H.等，Journal of the American ChemicalSocietyl933, 55 (8)，3214-3221)。此外，已表明金屬催化反應(yīng)在較高溫度非常高效，在75°C時(shí)在數(shù)分鐘內(nèi)即由 Hg(II)唯獨(dú)產(chǎn)生 Hg(I) (Kimura, M.等，Journal of Physical Chemistryl973, 77(10), 1262-1265)。
[0024]本技術(shù)的吸著劑組合物包含Hg(II)的還原環(huán)境，從而使Hg(II)在碳吸著劑之內(nèi)(或之上)被有選擇且高效地還原為Hg(I)。由于碳吸著劑對(duì)于Hg⑴更大的親合力，因此與不包含這種還原環(huán)境的常規(guī)碳吸著劑相比，本吸著劑組合物吸著的汞量更多。因此，本吸著劑組合物表現(xiàn)出勝過(guò)常規(guī)碳吸著劑的提高的從廢物流中去除汞的能力。
[0025]根據(jù)一個(gè)方面，本技術(shù)提供一種吸著劑組合物，所述吸著劑組合物包含至少一種碳吸著劑、至少一種草酸鹽(酯)和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。碳吸著劑包括許多含碳材料，如活性炭和活性木炭等。術(shù)語(yǔ)“活性炭”(和“活性木炭”)通常指在已在熱解過(guò)程中或之后進(jìn)行了活化加工的各種有機(jī)材料(包括但不限于化石燃料、煤、泥炭、褐煤、木炭、骨、糖、椰子、堅(jiān)果殼、木材、椰殼纖維等)熱解后殘留的黑色固體碳質(zhì)材料。一般而言，有機(jī)材料的熱解通常在如氮?dú)饣驓鍤獾葰怏w的惰性氣氛中于約600°C~約900°C進(jìn)行。活性炭是以高碳含量和大表面積為特征的多孔材料，并且通常為無(wú)定形碳和石墨晶體的混合物，而不是明確定義的材料?；罨ㄟ^(guò)許多方法進(jìn)行，例如通過(guò)將分解的有機(jī)材料在高溫暴露于化學(xué)試劑，例如蒸汽、二氧化碳 、金屬氯化物(例如，氯化鋅)、磷酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉或硫化鉀。足以進(jìn)行活化的溫度通常為約250°C~約1200°C?；钚蕴靠梢跃哂形⒖?、中孔和/或大孔的孔結(jié)構(gòu)?；钚蕴靠梢砸愿鞣N物理形態(tài)(例如，粉末、顆粒、球形珠、纖維、布料、擠出材料和單塊材料等)和規(guī)格(例如，表面積、孔徑、碘值、糖蜜值(molasses number)、亞甲基藍(lán)吸附能力、脫氯能力、硬度和耐磨數(shù)、表觀密度、灰分含量、粒徑分布等)來(lái)自許多商業(yè)來(lái)源。本技術(shù)考慮到任何種類的碳吸著劑(包括活性炭)的使用。
[0026]碳吸著劑可以處于粉末的形態(tài)，如粉末化的活性炭，或者處于微粒的形態(tài)，如微粒狀活性炭。碳吸附劑可以具有以下平均粒徑:約I μ m、約2 μ m、約3 μ m、約4 μ m、約5 μ m、約6 μ m> 7 μ m> 8 μ m> 9 μ m> 10 μ m>^J 11 μ m>^J 12 μ m>^J 13 μ m>^J 14 μ m>^J 15 μ m、約 16 μ m、約 17 μ m、約 18 μ m、約 19 μ m、約 20 μ m、約 25 μ m、約 30 μ m、約 35 μ m、約 40 μ m、約 45 μ m、約 50 μ m、約 55 μ m、約 60 μ m、約 65 μ m、約 70 μ m、約 75 μ m、約 80 μ m、約 85 μ m、約90 μ m、約95 μ m、約100 μ m或者大于100 μ m,或者可以落在這些值中任意二者且包括它們的沮圍。在一些實(shí)施方式中，碳吸著劑為活性炭。在一些實(shí)施方式中，碳吸著劑為粉末。在一些實(shí)施方式中，碳吸著劑具有約I μ m~約20mm的平均粒徑。在另一些實(shí)施方式中,碳吸著劑具有約6 μ m~約15_的平均粒徑。在一些實(shí)施方式中碳吸著劑具有大于100 μ m的平均粒徑。
[0027]本吸著劑組合物也包含至少一種草酸鹽(酯)。術(shù)語(yǔ)“草酸鹽(酯)”是指如本領(lǐng)域中通常所理解的包含草酸基(-O-C(O)C(O) -O-)或其前體的任何離子或分子物質(zhì)。草酸鹽(酯)的實(shí)例包括但不限于:草酸、C1-C2tl烷基草酸酯(例如，草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸單乙酯、草酸二丁酯和草酸二叔丁基酯等)、C6~C14芳基草酸酯(例如，草酸二苯酯、草酸雙(五氟苯基)酯、草酸雙(2，4- 二硝基苯基)酯和草酸雙(2，4，6-三氯苯基)酯等)、C7?C2tl芳烷基草酸酯(例如，草酸二苯甲酯和草酸苯乙酯等)、草酸銨鹽或季銨鹽(例如，草酸二銨和草酸雙(三乙基銨)等)；堿金屬草酸鹽(例如，草酸一鈉、草酸二鈉、草酸一鉀、草酸二鉀、草酸鉀鈉、草酸二銫)；堿土金屬草酸鹽(例如，草酸鎂、草酸鈣和草酸鋅等)；如下文將進(jìn)一步定義的過(guò)渡金屬草酸鹽(例如，草酸鈰(IV)、草酸錳(VII)、草酸鈷(III)、草酸銫(III)、草酸鏑(III)、草酸鉺(III)、草酸銪(III)、草酸釓(III)、草酸鐵
(II)、草酸鐵(III)、草酸鑭(III)、草酸镥(III)、草酸釹(III)、草酸鎳(II)、草酸釤(III)和草酸鈧(III)等)，或任何前述實(shí)例的混合草酸鹽(酯)物種，包括例如，如草酸鉻(III)鉀、草酸氧化鈦鉀、草酸鐵(III)銨、草酸鐵(III)鉀、草酸鈮酸(V)銨、草酸鈦氧基銨、甲基草酸鈉、草酸鈷(III)鉀(即，三草酸合鈷酸(III)鉀)等草酸鹽。本技術(shù)還考慮到無(wú)水形式或包括但不限于水合物(例如，草酸鈷(III)鉀三水合物)的溶劑化物形式的以上草酸鹽(酯)的使用。草酸基前體的實(shí)例包括但不限于草酰鹵(例如，草酰氯等)和其他活化草酰基化合物(例如，草酸二(1-苯并三唑基)酯和草酸N，N’ - 二琥珀酰亞氨基酯等)。本吸著劑組合物可以包含超過(guò)一種草酸鹽(酯)。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)是過(guò)渡金屬草酸鹽，例如草酸鐵(III)、草酸錳(VII)或草酸鈷(III)鉀。
[0028]本技術(shù)的吸著劑組合物包含至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。術(shù)語(yǔ)“過(guò)渡金屬”是指原子數(shù)為21?30、39?48、57?80和89?103 (均包括端點(diǎn))的元素。該范圍包括分別為57?71和89?103的鑭系和錒系元素。此處所用的術(shù)語(yǔ)“過(guò)渡金屬陽(yáng)離子”是指過(guò)渡金屬的帶正電離子或其中過(guò)渡金屬具有正氧化數(shù)的過(guò)渡金屬的絡(luò)合物。術(shù)語(yǔ)“氧化數(shù)”是指當(dāng)連接于過(guò)渡金屬的所有配體和配體與過(guò)渡金屬共用的電子對(duì)一起被除去時(shí)，過(guò)渡金屬絡(luò)合物的過(guò)渡金屬將攜帶的電荷。過(guò)渡金屬可以具有1、I1、II1、IV、V、V1、VII或VIII的氧化數(shù)。因此，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子通常處于過(guò)渡金屬鹽或過(guò)渡金屬絡(luò)合物的形式。因此，術(shù)語(yǔ)“過(guò)渡金屬陽(yáng)離子”也包括處于絡(luò)合物陰離子形式的過(guò)渡金屬陽(yáng)離子(例如，[Co(草酸根)3]3—，其中鈷具有氧化數(shù)III并鍵合于三個(gè)二價(jià)陰離子草酸根配體)。本吸著劑組合物可以包含超過(guò)一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。當(dāng)超過(guò)一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子存在于吸著劑組合物中時(shí)，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子的氧化數(shù)可以相同或不同。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是鐵、錳或鈷的陽(yáng)離子。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬的氧化數(shù)為III或VII。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是Fe(III)、Mn(VII)或Co(III)中的一種或多種。
[0029]過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以與草酸根鍵合或者不鍵合，鍵合時(shí)例如通過(guò)共價(jià)或離子鍵鍵合。當(dāng)過(guò)渡金屬陽(yáng)離子與草酸根鍵合時(shí)，這種物質(zhì)在本文中被稱作“過(guò)渡金屬草酸鹽”。過(guò)渡金屬草酸鹽的實(shí)例包括但不限于以上所述的那些。本吸著劑組合物可以包含超過(guò)一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子和超過(guò)一種草酸鹽(酯)，所述草酸鹽(酯)可以與任何或全部的將成為過(guò)渡金屬草酸鹽的過(guò)渡金屬陽(yáng)離子鍵合或不與其鍵合。例如，吸著劑組合物可以包含草酸鐵(III)以及氯化鐵(III)和草酸。作為另一實(shí)例，吸著劑組合物可以包含三(乙二胺)硝酸鈷(III)、氯化鐵(III)和草酸銨。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。在一些此類實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是草酸鐵
(III)、草酸錳(VII)或草酸鈷(III)鉀。
[0030]如前所述，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以利用草酸鹽(酯)催化Hg(II)至Hg⑴的還原。因此，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以但不必須以催化量存在。例如，雖然包含草酸鐵(III)的本技術(shù)的吸著劑組合物將有效地將Hg(II)還原為Hg (I)，但是包含如草酸銨等草酸鹽(酯)和催化量的如氯化鐵(III)等鐵(III)陽(yáng)離子的本技術(shù)的不同的吸著劑組合物也可以有效地將Hg(II)還原為Hg(I)。這以另一種方式表明，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子的量可以但不必須依賴于吸著劑組合物中的草酸鹽(酯)的量。
[0031]草酸鹽(酯)在吸著劑組合物中的重量百分比可以并將變化。吸著劑組合物總重中草酸鹽(酯)的量可以為約0.01重量％、約0.05重量％、約0.1重量％、約0.5重量％、約I重量％、約2重量％、約3重量％、約4重量％、約5重量％、約6重量％、約7重量％、約8重量％、約9重量％、約10重量％，或者這些值中任意二者之間且包括它們的范圍。在一些實(shí)施方式中，吸著劑組合物總重中草酸鹽(酯)的量為約0.1重量％?約10重量％或約0.5重量％?約2重量％。
[0032]草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以存在于吸著組合物的任意部分之上或其中。例如，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以存在于吸著劑組合物的表面上和/或吸著劑組合物的內(nèi)部，如在孔或通道中。草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以各自存在于吸著組合物的不同部分中。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子中的至少一種存在于吸著劑的表面上。在另一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子中的至少一種存在于吸著劑組合物的內(nèi)部。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子僅存在于吸著劑組合物的表面上。在另一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子僅存在于吸著劑組合物的內(nèi)部。在一些實(shí)施方式中，草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子既存在于吸著劑組合物的表面上也存在于內(nèi)部。
[0033]本技術(shù)提供制造任何上述吸著劑組合物的方法。在一個(gè)方面中，該方法包括使碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子接觸以提供吸著劑組合物。碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以是以上所述那些中的任一種。在一些實(shí)施方式中，使碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子接觸在固相進(jìn)行，如通過(guò)球磨或機(jī)械攪拌進(jìn)行。在這方面，在不存在液體或溶劑時(shí)使這些組分接觸。在一些此類實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子和草酸鹽(酯)被球磨至約200nm的粒徑，并與碳吸著劑機(jī)械混合。草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子可以附著于碳吸著劑的表面。
[0034]在另一些實(shí)施方式中，碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬在液體中接觸。此處所用的術(shù)語(yǔ)“液體”是指如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力(STP)為液體的任何物質(zhì)。適當(dāng)?shù)囊后w包括但不限于水、有機(jī)溶劑或其混合物。適當(dāng)類別的有機(jī)溶劑的實(shí)例包括但不限于醇、醚、二醇醚、酮、酰胺、腈、烴、鹵代烴或他們中任意兩種以上的混合物。有機(jī)溶劑的具體實(shí)例包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙醚、異丙醚、丁醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙酮、2-丁酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、己烷、異辛烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷和氯仿等。當(dāng)液體為水和有機(jī)液體的混合物時(shí)，混合物可以是均相的或異相的。水、有機(jī)溶劑或其混合物可以可選地包含另外的溶質(zhì)，包括但不限于，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子、草酸鹽(酯)和/或過(guò)渡金屬草酸鹽。在一些實(shí)施方式中，液體是水溶液。在一些實(shí)施方式中，液體包含草酸鹽(酯)和/或過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。在一些實(shí)施方式中，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是Fe(III)、Mn (VII)或Co (III)中的一種或多種。在一些實(shí)施方式中，液體包含過(guò)渡金屬草酸鹽。
[0035]可以利用許多方法使碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子在液體中接觸。過(guò)渡金屬陽(yáng)離子和草酸鹽(酯)可以一起以過(guò)渡金屬草酸鹽的形式溶解在液體中(如水中以形成水溶液)，并添加碳吸著劑。過(guò)渡金屬草酸鹽將吸著在碳吸著劑之中和/或之上，以提供吸著劑組合物。這種方法描述于實(shí)施例1中。過(guò)渡金屬陽(yáng)離子和草酸鹽(酯)可以分開(kāi)添加至包含碳吸著劑的液體中。當(dāng)給定的過(guò)渡金屬草酸鹽顯示出有限的溶解度時(shí)，可以采取替代性的接觸方法。例如，碳吸著劑可以與包含草酸鹽(酯)或過(guò)渡金屬陽(yáng)離子的第一液體接觸，使得草酸鹽(酯)或過(guò)渡金屬陽(yáng)離子被碳吸著劑吸著。然后可以分別使包含草酸鹽(酯)或過(guò)渡金屬陽(yáng)離子的碳吸著劑與包含過(guò)渡金屬陽(yáng)離子或草酸鹽(酯)的第二液體接觸，使得碳吸著劑吸著過(guò)渡金屬陽(yáng)離子或草酸鹽(酯)以形成吸著組合物。在這方面，過(guò)渡金屬陽(yáng)離子和草酸鹽(酯)可以通過(guò)沉淀反應(yīng)而反應(yīng)，以生成在吸著劑組合物之上和/或之內(nèi)的過(guò)渡金屬草酸鹽。
[0036]在一些實(shí)施方式中，該制造方法還包括將吸著劑組合物與液體分離。關(guān)于這一點(diǎn)，在使碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子在液體中接觸之后，由此形成的吸著劑組合物將通常處于異相混合物的形態(tài)，即，存在液體的吸著劑組合物(通常是不溶的)。利用各種本領(lǐng)域公知的技術(shù)，例如通過(guò)離心分離、傾析(decanting)、過(guò)濾和蒸發(fā)等,可以將吸著劑組合物與液體分離?？梢圆捎脙煞N以上此類技術(shù)的組合。例如，可以將吸著劑組合物過(guò)濾，隨后在減壓和/或加熱下干燥。當(dāng)通過(guò)從異相混合物中蒸發(fā)液體而將吸著劑組合物與液體分離時(shí)，可以在足以引起液體蒸發(fā)的溫度和壓力下加熱該異相混合物。異相混合物可以在高達(dá)液體沸點(diǎn)(包括在其沸點(diǎn))的溫度加熱，或者可以在約室溫、約30°C、約40°C、約50°C、約60°C、約70°C、約80°C、約90°C、約100°C或在高于100°C加熱。異相混合物還可以在減壓下加熱以蒸發(fā)液體，由此提供吸著劑組合物。在這方面，異相混合物可以在以下壓力加熱:約 760mmHg、約 700mmHg、約 600mmHg、約 500mmHg、約 400mmHg、約 300mmHg、約 200mmHg、約IOOmmHgJ^ 50mmHg、約25mmHg、約IOmmHg或低于IOmmHg的壓力，或者這些值中任意二者之間且包括它們的壓力。
[0037]在一些實(shí)施方式中，該制造方法還包括干燥吸著劑組合物。吸著劑組合物可以在足以干燥吸著劑組合物的溫度、壓力和時(shí)間段加熱。如果接觸步驟中使用了一種液體，則吸著劑組合物可以在高達(dá)液體沸點(diǎn)(包括在其沸點(diǎn))的溫度加熱，或者可以在約室溫、約 30°C、約 40°C、約 50°C、約 60°C、約 70°C、約 80°C、約 90°C、約 100°C或在高于 100°C加熱。吸著劑組合物可以在以下壓力加熱:約760mmHg、約700mmHg、約600mmHg、約500mmHg、約 400mmHg、約 300mmHg、約 200mmHg、約 lOOmmHg、約 50mmHg、約 25mmHg、約 10mmHg 或低于IOmmHg的壓力，或者這些值中任意二者之間且包括它們的壓力。吸著劑組合物可以干燥以下時(shí)間段:約I小時(shí)、約4小時(shí)、約8小時(shí)、約15小時(shí)、約I天、約2天、約3天或超過(guò)3天，或者這些值中任意二者之間且包括它們的時(shí)間范圍。
[0038]本技術(shù)的吸著劑組合物可用于從氣體和液體廢物流中降低或去除金屬。所述金屬包括所有形式的汞，包括Hg(0)、Hg(I)和/或Hg(II)。在一個(gè)方面中，本技術(shù)提供一種方法，所述方法包括使包含Hg(II)化合物的氣體與吸著劑組合物接觸，其中吸著劑組合物包含碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。在這方面，吸著劑組合物將Hg(II)還原為Hg(I)，由此可以增強(qiáng)從氣體的汞吸著。
[0039]本技術(shù)的吸著劑組合物可用于從任何含汞氣體中吸著汞。含汞氣體通常由廢物焚燒爐、燃煤工廠和燃燒有機(jī)材料的其他工業(yè)通過(guò)例如化石燃料燃燒、化石燃料重整和化石燃料氣化而產(chǎn)生。在一些實(shí)施方式中，氣體為煙氣。此處所用的術(shù)語(yǔ)“煙氣”是指來(lái)自任何種類的燃燒過(guò)程(包括但不限于煤、油、天然氣等的燃燒)的廢氣。除含汞物種之外，煙氣通常包含如S02、S03、HC1、N0X (例如，NO、NO2)、水等氣體。[0040]在常規(guī)汞減排系統(tǒng)中，使用活性炭從煙和其他氣體中去除汞。在一個(gè)代表性的過(guò)程中，粉末化的活性炭被直接注入煙氣流中，于其中吸著氣態(tài)汞物種。然后汞污染的活性碳在下游顆粒狀控制裝置中被收集，所述裝置例如為袋式過(guò)濾器(即，織物過(guò)濾器)、靜電除塵器(ESP)、濕式或干式洗滌器或混合式系統(tǒng)。在袋式過(guò)濾中，使用織物過(guò)濾袋分離和收集粉末化的活性炭?？椢镞^(guò)濾器袋提供了這樣的表面，在該表面上通過(guò)多種機(jī)制來(lái)收集粉末化的活性炭(和其他顆粒，如飛灰等)，所述機(jī)制包括慣性收集、攔截、布朗運(yùn)動(dòng)和靜電力?？椢镞^(guò)濾器袋可以以許多種袋濾室(baghouse)的方式采用，包括機(jī)械振蕩式袋濾室、反向空氣式袋濾室和反向噴射式袋濾室。汞污染的活性炭也可以由靜電除塵器收集。靜電除塵器利用靜電從煙和其他氣體中分離污染的活性炭和其他灰塵顆粒。在靜電除塵器的情形中，顆粒污染的煙氣流過(guò)多個(gè)排出和收集電極，于該處顆粒在穿過(guò)離子場(chǎng)的同時(shí)帶電。帶電的顆粒然后附著于接地或帶正電的電極。電極上收集的顆粒狀材料通過(guò)輕擊或振動(dòng)收集電極而去除。最后，在另一代表性過(guò)程中，可以使用包括粒狀活性炭的床的固定床反應(yīng)器從煙氣中去除汞。不同于將粉末化的活性炭直接注入氣流中，粒狀活性炭的物理位置在這種汞減排系統(tǒng)中是固定的。
[0041]任何本文所述的本吸著劑組合物均可用于上述汞減排系統(tǒng)，或者用于采用常規(guī)碳吸著劑吸著汞的任何其他汞減排系統(tǒng)。本吸著劑組合物在直接注入應(yīng)用中的使用對(duì)于降低汞排放特別有利。特別是，注入含汞氣流中的碳吸著劑的滯留時(shí)間(氣體-固體接觸時(shí)間為數(shù)秒)與固定床反應(yīng)器中碳吸著劑的滯留時(shí)間(接觸時(shí)間為數(shù)分鐘或小時(shí))相比更短，由此需要碳吸著劑從氣流中高效地去除汞。本吸著劑組合物的還原性和由此而來(lái)的增強(qiáng)的吸著能力可實(shí)現(xiàn)這種高效汞去除。本技術(shù)的吸著劑組合物可以與氣體接觸的時(shí)段為約I秒、約5秒、約10秒、約30秒、約I分鐘、約5分鐘、約10分鐘、約30分鐘、約I小時(shí)、約5小時(shí)、約10小時(shí)、約I天、約3天或長(zhǎng)于3天，或者這些值中任意二者之間且包括它們的范圍。
[0042]本吸著劑組合物以足以從氣體中去除汞的量暴露于含汞氣體。與給定體積的氣體接觸的吸著劑組合物的量可以變化并會(huì)有所變化。氣體的體積通常以百萬(wàn)實(shí)際立方英尺(MMacf)表達(dá)，其中“實(shí)際”是指氣體的實(shí)際體積，與STP時(shí)氣體的體積相對(duì)。吸著劑組合物可以以下述比率注入氣體中(或者另外如在固定床反應(yīng)器中與氣體接觸)，所述比率為約
0.1lb (磅)/MMacf、約 0.51b/MMacf、約 llb/MMacf、約 51b/MMacf、約 101b/MMacf、約 251b/
501b/MMacf、約 751b/MMacf、約 lOOlb/MMacf、約 1251b/MMacf、約 1501b/MMacf、約 1751b/MMacf、約 2001b/MMacf、約 2251b/MMacf、約 2501b/MMacf、約 2751b/MMacf 或約3001b/MMacf，或者這些值中任意二者之前且包括它們的范圍。在一些實(shí)施方式中，吸著劑組合物以約0.51b/MMacf~約2001b/MMacf的比率注入氣體中。
[0043]通過(guò)本吸著劑組合物由Hg(II)至Hg⑴的還原在較高溫度(例如，約100°C以上)是動(dòng)力學(xué)有利的，如煙或其他燃燒廢氣常遇到的情況。還原也是熱力學(xué)有利的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)還原反應(yīng)，熵顯著增加。因此，從氣體中吸著汞在較高溫度是有利的。本技術(shù)的吸著劑組合物可以在不引起吸著劑組合物大量分解的任何溫度與氣體接觸。吸著劑組合物可以在下述溫度與氣體接觸:約室溫、約30°C、約40°C、約50°C、約60°C、約70°C、約80°C、約90°C、約 100°C、約 125°C、約 150°C、約 175°C、約 200°C、約 225°C、約 250°C、約 275°C、約 300°C、約325°C、約350°C、約375°C、約400°C或高于400°C，或者這些值中任意二者之間且包括它們的溫度。在一些實(shí)施方式中，吸著劑組合物的接觸在約50°C?約350°C進(jìn)行。在某些實(shí)施方式中，吸著劑組合物與氣體的接觸在約150°C?約200°C進(jìn)行。
[0044]在吸著劑組合物已經(jīng)于包含Hg(II)化合物的氣體接觸之后，可以通過(guò)任何前述顆粒控制裝置收集吸著劑組合物。在一些實(shí)施方式中，該方法還包括通過(guò)靜電沉積和/或袋式過(guò)濾從氣體中俘獲該吸著劑組合物。
[0045]氣體中可以存在Hg(O)形式的汞。這種金屬汞可以利用本領(lǐng)域已知的許多催化劑氧化為Hg(II)，如利用美國(guó)專利7，776，780號(hào)中所述的Ir和Ir/Pt催化劑。此外，可以利用本領(lǐng)域已知的許多選擇性催化還原(SCR)催化劑，以類似于Cao等，Energy&Fuels2007, 21，145-156所描述的方式將金屬汞氧化為Hg(II)。氣體中存在的Hg(O)被氧化為Hg (II)，本吸著組合物有選擇且高效地將Hg (I I)還原為可吸著的Hg(I)，由此可以從空氣中去除額外的汞。因此，在一些實(shí)施方式中，所述方法還包括氧化存在于氣體中的Hg (O)。
[0046]與接觸吸著劑組合物之前的氣體(“未處理的氣體”)相比，接觸吸著劑組合物之后的氣體(“經(jīng)處理的氣體”)能夠具有較低濃度的汞。汞濃度的降低通常可以是任何程度的降低。濃度降低的實(shí)例可以為約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%和這些值中任意兩者之間的范圍。在理想情形中，降低可以是100%，即，經(jīng)處理的氣體不含可檢測(cè)水平的汞。
[0047]雖然以上除去或還原汞的方法主要針對(duì)氣態(tài)廢物流描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本文所述的任何吸著劑組合物均可以用于從如液體等其他流體中去除汞。例如，這些吸著劑組合物用于從水或水溶液中去除各種形式(包括Hg(II))的汞。
[0048]通過(guò)參照以下實(shí)施例，如此概括描述的本技術(shù)將更容易被理解，所述實(shí)施例以示例的方式提供，并不意在限制本技術(shù)。
[0049]實(shí)施例
[0050]實(shí)施例1
[0051]草酸鹽(酯)吸著劑組合物的制備
[0052]通過(guò)以下方式制備草酸鈷(III)鉀三水合物水溶液:將草酸鈷(III)鉀三水合物溶解于水中，直至草酸鈷(III)鉀三水合物不再溶解。向I升該溶液中添加活性木炭(100g，DARCOli FGD,粉末化活性炭，約325目(約44 μ m)，來(lái)自NoritAmericas, Inc., Marshall, TX)。將該混合物在室溫?cái)嚢?4小時(shí),然后過(guò)濾，以提供吸著有草酸鈷(III)鉀的潮濕的活性木炭。將該潮濕材料在真空中干燥以除去殘留的水分，并通過(guò)稱量干燥的草酸鹽(酯)吸著劑組合物的重量計(jì)算草酸鈷(III)鉀的加載水平。草酸鈷
(III)鉀的加載水平可以通過(guò)調(diào)整以上程序中所使用的草酸鈷(III)鉀和/或活性木炭的量而變化。
[0053]實(shí)施例2
[0054]草酸鹽(酯)吸著劑組合物的另一種制備
[0055]向迅速攪拌的活性木炭(100g，DARCO i FGD，粉末化的活性炭，約325目)在水(200g)中的混合物添加草酸鈷(III)鉀三水合物(49.4g，IOOmmol)。24小時(shí)后，將混合物過(guò)濾，以提供潮濕的吸著有草酸鈷(III)鉀的活性木炭。將該潮濕材料收集并在真空中干燥以除去殘留的水分，并通過(guò)稱量草酸鹽(酯)吸著劑的重量計(jì)算草酸鈷(III)鉀的加載水平。草酸鈷(III)鉀的加載水平可以通過(guò)調(diào)整以上程序中所使用的草酸鈷(III)鉀和/或活性木炭的量而變化。該程序可以通過(guò)采用其他草酸鹽(酯)(例如，草酸、草酸鈉、草酸鐵(III)等)而修改。
[0056]實(shí)施例3
[0057]從煙氣中吸收Hg(I)
[0058]將來(lái)自實(shí)施例1或2的草酸鹽(酯)吸著劑以約llb/MMacf的比例在約150°C~200°C注入靜電除塵器或袋濾室過(guò)濾器上游的煙氣中。使用Tekran? Series3300汞測(cè)量系統(tǒng)監(jiān)控汞，并發(fā)現(xiàn)與相應(yīng)的不具有草酸鹽(酯)草酸鹽的吸著劑相比，草酸鹽(酯)吸著劑總體上去除了更大比例的汞。
[0059]等同說(shuō)明 [0060]本文所示例性地描述的實(shí)施方式可以在缺乏本文未具體公開(kāi)的任何要素、限制下適當(dāng)?shù)貙?shí)施。因此，例如，術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”、“含有”應(yīng)得到外延性而非限制性的理解。因此，本文所采用的術(shù)語(yǔ)和表達(dá)已被用作描述性而非限制性術(shù)語(yǔ)，并不存在排除所示和所述特征或其部分的任何等同物地使用這些術(shù)語(yǔ)和表達(dá)的意向，而應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在所要求保護(hù)的技術(shù)的范圍內(nèi)各種修改都是可以的。另外，短語(yǔ)“主要由……構(gòu)成”將被理解為包括具體陳述的那些要素和未實(shí)質(zhì)性地影響所要求保護(hù)的技術(shù)的基本和新型特征的那些附加要素。短語(yǔ)“由……構(gòu)成”不包括未指定的任何要素。
[0061]本公開(kāi)內(nèi)容不限于本申請(qǐng)中所述的特定實(shí)施方式，所述特定實(shí)施方式意在說(shuō)明各個(gè)方面。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，可以進(jìn)行許多修改和變化而不脫離其主旨和范圍。除此處所列舉的內(nèi)容之外，由以上描述，在本公開(kāi)內(nèi)容范圍內(nèi)的功能等同的組合物、設(shè)備和方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。所述修改和變化將落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本公開(kāi)內(nèi)容僅受所附權(quán)利要求的各項(xiàng)以及這些權(quán)利要求所賦予權(quán)利的等同物的全部范圍的限制?？梢岳斫獾氖牵竟_(kāi)內(nèi)容不限于特定方法、試劑、化合物、組合物或生物系統(tǒng)，這些當(dāng)然可以變化。還應(yīng)理解，本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述【具體實(shí)施方式】的目的，而不意在作出限制。
[0062]另外，當(dāng)公開(kāi)內(nèi)容的特征或方面以馬庫(kù)什群組描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，公開(kāi)內(nèi)容由此也以馬庫(kù)什群組的項(xiàng)的亞組的任何個(gè)別項(xiàng)來(lái)描述。
[0063]如本領(lǐng)域技術(shù)人員所將理解的，對(duì)于任何和所有目的，特別是就提供書(shū)面說(shuō)明書(shū)等而言，本文所公開(kāi)的所有范圍都包括任何和所有可能的子范圍及其子范圍的組合。任何所列范圍均可以容易地被認(rèn)作充分描述了并可使同一范圍分解為至少兩等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作為非限制性實(shí)例，本文所討論的各范圍可以容易地分解為下三分之一、中三分之一和上三分之一，等等。如本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解的，如“至多”、“至少”、“大于”和“小于”等所有語(yǔ)言包括所陳述的數(shù)字并指之后可分解為如上所述的子范圍的范圍。最后，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，范圍包括各單獨(dú)的組成部分。
[0064]雖然已經(jīng)說(shuō)明和描述了某些實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解，可以根據(jù)本領(lǐng)域的一般技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改變和修改，而不脫離如以下權(quán)利要求中所限定的更廣的方面中的技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種吸著劑組合物，所述吸著劑組合物包含至少一種碳吸著劑、至少一種草酸鹽(酯)和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。
2.如權(quán)利要求1所述的吸著劑組合物，其中所述碳吸著劑包括活性炭。
3.如權(quán)利要求1所述的吸著劑組合物，其中所述過(guò)渡金屬陽(yáng)離子包括Fe(III)、Mn(VII)或Co (III)中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的吸著劑組合物，其中所述草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。
5.如權(quán)利要求4所述的吸著劑組合物，其中所述過(guò)渡金屬草酸鹽是草酸鈷(III)鉀。
6.如權(quán)利要求1所述的吸著劑組合物，其中所述草酸鹽(酯)的量為所述吸著劑組合物總重的約0.1重量％~約10重量％。
7.一種包括使包含Hg(II)化合物的氣體與吸著劑組合物接觸的方法，其中所述吸著劑組合物包含至少一種碳吸著劑、至少一種草酸鹽(酯)和至少一種過(guò)渡金屬陽(yáng)離子。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述碳吸著劑包括活性炭。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述過(guò)渡金屬陽(yáng)離子包括Fe(III)、Mn(VII)或Co(III)中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求7所述的方法 ，其中所述草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述過(guò)渡金屬草酸鹽是草酸鈷(III)鉀。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述吸著劑組合物中所述草酸鹽(酯)的量為所述吸著劑組合物總重的約0.1重量％~約10重量％。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述接觸在約50°C~約350°C進(jìn)行。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述吸著劑組合物以約0.51b/MMacf~約2001b/MMacf的比率注入氣體中。
15.如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括通過(guò)靜電沉積和/或袋式過(guò)濾從氣體中俘獲所述吸著劑組合物。
16.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述氣體包括煙氣。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述煙氣來(lái)自燃煤工廠或來(lái)自廢物焚燒爐。
18.—種制造方法，所述制造方法包括使碳吸著劑、草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子接觸以提供吸著劑組合物。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述接觸在液體中進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述液體是水溶液。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述接觸在不存在液體時(shí)進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述過(guò)渡金屬陽(yáng)離子包括Fe(III)、Mn(VII)或Co(III)中的一種或多種。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述草酸鹽(酯)和過(guò)渡金屬陽(yáng)離子是過(guò)渡金屬草酸鹽。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述過(guò)渡金屬草酸鹽是草酸鈷(III)鉀。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，所述方法還包括從所述液體中分離所述吸著劑組合物。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，所述方法還包括干燥所述吸著劑組合物。
【文檔編號(hào)】B01J20/02GK103648636SQ201180072327
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月15日
【發(fā)明者】S·A·米勒 申請(qǐng)人:英派爾科技開(kāi)發(fā)有限公司