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一种回收纳米无定形硒的方法及纳米无定形硒的应用实质审查 发明

具体技术细节

[0005] 发明目的:本发明旨在提供一种低成本回收纳米无定形硒的方法,其通过SO2还原0
浓缩脱硫废水中的Se(IV)与Se(VI),得到纳米无定形硒颗粒,将其作为烟气中Hg 的吸附剂,其脱除效果高效且产物HgSe具有高稳定性和低溶解度,降低了Hg二次释放和浸出的风险,同时具有极高的应用价值,解决了制备工艺繁琐、成本较高、利用率低及产物难以分离的问题;本发明还旨在提供一种利用上述方法回收得到的纳米无定形硒在去除燃煤烟气中重金属汞元素的应用。
[0006] 技术方案:本发明所述的回收纳米无定形硒的方法,包括以下步骤:
[0007] (1)在回收的含有硒元素的脱硫废水中加入过氧化氢;
[0008] (2)在静电除尘器(ESP)后开设烟气旁路,通过旁路将烟气引出,引出的烟气经过换热管道冷却降温;
[0009] (3)将冷却后的含SO2的烟气与废水反应,反应过程中废水中产生悬浮纳米无定形硒颗粒,分离回收纳米无定形硒颗粒。
[0010] 进一步地,步骤(1)中,脱硫废水优选为浓缩后的脱硫废水,所述浓缩脱硫废水经三联箱技术与蒸汽再压缩技术(MVR)处理得到,过氧化氢与废水的体积比为1:20~40。
[0011] 进一步地,步骤(2)中,烟气温度经换热管道冷却后需降至50~70℃。
[0012] 进一步地,步骤(3)中,烟气与废水在密闭反应箱中反应,利用曝气装置将冷却后的烟气通入密闭反应箱底部,以通过鼓泡法与废水充分接触,通过烟气中的SO2还原浓缩脱硫废水中的Se(IV)与Se(VI),得到纳米无定形硒颗粒;当废水pH降至3~4时,关闭烟气旁路。
[0013] 进一步地,回收的纳米无定型硒颗粒经溶剂洗涤后冷冻,冷冻温度为‑20~‑30℃,冷冻时间为2~3h;冷冻后的纳米无定型硒颗粒放入真空冷冻干燥机中,冷冻温度为‑60~‑80℃,真空度为15~20Pa,干燥时间为12~24小时。
[0014] 本发明还提供所述纳米无定形硒颗粒的应用,所述纳米无定形硒颗粒应用于净化烟气中汞污染物。
[0015] 进一步地,净化过程包括:在湿式电除尘器(WESP)前设置固定床,将纳米无定形硒颗粒铺设在固定床内,用以净化烟气中的汞污染物,WESP入口烟气温度在50℃以下;
[0016] 有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著优点:
[0017] (1)所述纳米无定形硒颗粒呈无定形状态,原子排布无规律,暴露的活性位点多,且比表面积相较于传统晶体硒或硒化物增大,具有更高的反应活性,提升了应用过程中的对汞污染物吸附速率、吸附容量及材料的利用率;
[0018] (2)将燃煤电厂内烟气与脱硫废水进行资源化利用,回收脱硫废水中的硒制备纳米无定形硒颗粒,利用回收的纳米无定形硒颗粒净化烟气中的汞污染物,有效地降低净化烟气中汞污染物的成本;
[0019] (3)制备工艺简单,无需额外药剂添加,成本低廉,可进行大规模工业生产;
[0020] (4)纳米无定形硒颗粒吸附烟气中的汞污染物后转化为稳定的硒化汞,硒化汞的稳定性高,汞的二次释放风险很小,且硒化汞是一种高价值的副产品,回收后经纯化可在半导体等领域应用。利用回收的纳米无定形硒颗粒净化烟气中的汞污染物具有较高的经济性,因此具有较好的应用前景。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权3项,从权-3项

1.一种回收纳米无定形硒的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在回收的含有硒元素的脱硫废水中加入过氧化氢;
(2)在静电除尘器后开设烟气旁路,通过旁路将烟气引出,引出的烟气经过换热管道冷却降温;
(3)将冷却后的含SO2的烟气与废水反应,反应过程中废水中产生悬浮纳米无定形硒颗粒,分离回收纳米无定形硒颗粒。
2.如权利要求1所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述脱硫废水选自经三联箱技术与蒸汽再压缩技术处理后得到的浓缩脱硫废水。
3.如权利要求1所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:步骤(1)中,过氧化氢与废水的体积比为1:20~40。
4.如权利要求1所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:步骤(2)中,烟气温度经换热管道冷却后需降至50~70℃。
5.如权利要求1所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:步骤(3)中,烟气与废水在密闭反应箱中反应,利用曝气装置将冷却后的烟气通入密闭反应箱底部,以通过鼓泡法与废水充分接触。
6.如权利要求1所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:当废水pH降至3~4时,关闭烟气旁路。
7.如权利要求1所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:回收的纳米无定型硒颗粒经溶剂洗涤后冷冻,冷冻温度为‑20~‑30℃,冷冻时间为2~3h。
8.如权利要求7所述的回收纳米无定形硒的方法,其特征在于:冷冻后的纳米无定型硒颗粒放入真空冷冻干燥机中,冷冻温度为‑60~‑80℃,真空度为15~20Pa,干燥时间为12~
24小时。
9.一种纳米无定形硒,其特征在于:由权利要求1‑8任一项所述方法回收得到。
10.一种权利要求9所述的纳米无定形硒在去除燃煤烟气中重金属汞元素的应用。

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