Спосіб очистки газів від ртуті

Изобретение относится к области адсорбционной очистки газов от тяжелых металлов, и в частности, от ртути. Известен способ очистки газов от ртути, заключающийся в том, что газы пропускают через сорбент, представляющий собой сульфид селена и/или двуокись селена на инертном носителе [1]. Недостатком способа является невысокая химическая и механическая устойчивость используемого сорбента и невозможность газоочистки при высоких температурах. Известен способ удаления ртути из газов на сорбенте, полученном смешением рабочего вещества сульфидов и селенидов металлов и металлоидов и клея на основе синтетических смол в присутствии разбавителя, с последующим нанесением на формованные органические или неорганические носители [2]. Предложен также способ очистки газов от паров ртути с использованием в качестве сорбентов сульфидов различных металлов на носителе ТiO2 [3]. Недостатком способа является дороговизна используемого сорбента, и кроме того, недостаточная его химическая устойчивость при высоких температурах. При очистке на нем газов от ртути в отходящем газе может появляться сероводород, что потребует дополнительной стадии очистки. Задачей настоящего изобретения является разработка простого и эффективного способа извлечения ртути из газов, возможность проведения очистки при высоких температурах, а также экологическая безопасность используемых сорбентов. Поставленная задача решается способом очистки газов от ртути, путем пропускания газов через сорбент на основе сульфидов металлов, при этом в качестве сорбента используют природные серусодержащие минералы, например, пирит, халькопирит, пирротин, пентландит, сфалерит, галенит, ковелин, халькозин, борнит, молибденит или перечисленные выше природные минералы, нанесенные на инертный носитель. Процесс очистки ведут при 20-350°С и времени контакта газа с зерном сорбента 0,15-12 секунд. Технический результат достигаемый предложенным способом очистки газа на природных минералах в отличие от искусственно синтезированных сульфидов металлов, по мнению авторов, можно объяснить следующим образом. Анионной компонентой природных минералов является сера, образующая весьма прочные соединения со ртутью и др. тяжелыми металлами. Кроме того, во многих нестехиометрических кристаллах эта компонента находится в избытке. Высокая химическая стойкость природных минералов не только не нарушается при внедрении в их структуру адсорбированной ртути, но образующееся соединение не растворяется даже при многочасовом кипячении в царской водке. Вследствие этого ртуть адсорбируется и удерживается этими минералами даже при температурах порядка 300-350°С. Ниже приведены конкретные примеры по очистке газов. Πример 1. Содержащий сулему газ, при t=330±20°C поступает на установку, содержащую две параллельно установленные адсорбционные колонки, одна из которых пустотелая, а вторая заполнена 5 мл сорбента на основе природных минералов, указанных в таблице 1. После каждой из колонок газ поступает в поглотительную емкость, заполненную раствором бихромата калия в азотной кислоте для абсорбции ртути и ее последующего определения. По количеству ртути в поглотительных растворах и объему пропущенных газов рассчитываются концентрации Нg в газе до и после очистки. Результаты по очистке представлены в таблице 1. Необходимо отметить, в проведенных испытаниях емкость сорбентов полностью не исчерпана. Пример 2. Адсорбционные колонки одинаковой конструкции установлены над источником паров металлической ртути. Одна колонка пустая, вторая заполнена на h=20 мм сферическими гранулами керамзита с нанесенным на него молибденитом, третья - тем же сорбентом на высоту 100 мм. По содержанию Нg в воздухе адсорберов рассчитывается массоперенос ртути. Результаты по массопереносу ртути сведены в таблицу 2. Пример 3. Порошки природных минералов фракции 0,50, 0,25 мм помещены в стеклянные стаканчики, установленные в герметичном сосуде вместе с источником паров металлической ртути. Система термостатирована при t=20±2°C. После экспонирования в течение 260,790 и 1460 часов отбирались пробы и анализировались на содержание Нg. Результаты сведены в таблицу 3. Пример 4. При условиях, сведенных в таблицу 4, проведена очистка отходящих дымовых газов конкретного производства от ртути. Результаты сведены в таблицу 4, Аналогичным образом, как в примерах 1-4, были испытаны другие серусодержащие минералы такие как, галенит, халькозин с борнитом. Получены близкие результаты. Сорбенты, отработанные в процессе очистки газовот ртути, могут быть подвергнуты захоронению, поскольку являются экологически безопасными. Испытания показали, что при кипячении насыщенных ртутью сорбентов в царской водке практически не происходит перехода ртути в жидкую фазу. Рекомендованный способ очистки газов является дешевым из-за использования природных веществ и позволяет проводить газоочистку без охлаждения при высоких (до 350°С) температурах.