汞作为一种全球性污染物，其脱除技术已引起广泛关注。中国2017年8月16日正式执行《关于汞的水俣公约》的决定，将汞污染防治列为工作重点。燃煤烟气脱汞技术已相对成熟，能够满足30μg/m³的排放限值。

然而，常用的燃煤烟气脱汞剂仅适用于140-200℃的氧化性气氛且无法再生，对常温条件下还原性气体中汞的脱除性能差。在煤气/天然气处理过程中，汞会对多种金属进行腐蚀，降低容器的承压能力，造成管线泄漏，引起各种爆炸事故。因此，研发可用于还原性气氛的常温可再生脱汞剂具有重要意义。在国家自然科学基金和潞安集团科技研发项目支持下，采用理论研究、量子化学计算、实验探索和中试及工业应用相结合的方法，从煤气/天然气高效脱汞剂的研发、脱汞剂成型及放大技术、脱汞剂再生工艺及环境安全评价三个方面展开研究。

(1)针对天然气预处理工艺，通过在纳米尺度上对银的粒径分布和负载形态进行调控，研发了基于分子筛的天然气常温脱汞剂。

研发的Ag/4A脱汞剂用于低含水操作工况，常温脱汞精度和汞容分别达到了0.01μg/m³和6mg/g；研发的基于介孔限域效应的超疏水Ag/MCM-41脱汞剂用于高含水操作工况，常温脱汞效率达到100％，汞容高达7mg/g。与美国UOP公司HgSIV脱汞剂相比，脱汞精度和汞容相当，处理能力提高1.5倍，成本降低24％以上。

(2)针对高硫煤热解/气化煤气净化工艺，研发了基于碳气凝胶的煤气常温脱汞剂，阐明了煤气中杂质气体对单质汞吸附性能的影响机制，首次开发出可应用于高浓度H₂S气氛下的高效脱汞剂。

研发的SnO₂/气凝胶脱汞剂在高空速下能够同时脱除Hg0和H₂S，效率高达100％，汞容和硫容分别达到10mg/g和390mg/g以上。与国内的载硫活性炭脱汞剂相比，成本相当，脱汞精度提高10倍以上，汞容和处理能力分别提高1.7倍和4倍，且实现了H₂S的协同脱除。

(3)研发了高强度、低压降多孔蜂窝状分子筛和碳气凝胶脱汞剂成型及放大技术。

采用混炼、挤出成型、炭化、活化工艺，制备出了高强度多孔蜂窝状碳气凝胶，宏观孔径规格150sq.in.，抗压强度大于1.6MPa，压降仅为颗粒状碳材料的25％；以高性能无机纤维纸为基材，通过瓦楞成型、浸渍涂覆、高温烧结工艺制备了多孔蜂窝状分子筛，孔径规格210sq.in.，体孔道长度400mm，涂覆率40％以上，压降仅为颗粒状分子筛的20％。解决了传统颗粒状吸附剂气固传质效果差、气体流动阻力高的难题。

(4)开发了失活脱汞剂的再生工艺，明确了废弃脱汞剂的环境安全性。

基于汞在不同吸附剂表面的吸脱附机理，采用热再生手段，实现了脱汞剂的高效再生。经50次循环后，三种再生脱汞剂的汞容均达到新鲜脱汞剂的90％以上。废弃脱汞剂毒性浸滤浸出液中汞的浓度＜0.18ppb，低于美国EPA汞的安全浓度阈值。

项目授权发明专利14项，发表学术论文58余篇，培养博士2名，硕士6名，研发的脱汞剂已在多家企业成功应用，新增销售额2.9亿，利润1亿元。打破了国外技术垄断，解决了汞腐蚀导致的安全事故，减少了汞污染物的排放，对改善生态环境和人类健康具有重要意义。

成果说明

项目成果在煤气脱汞、天然气脱汞行业等获得广泛应用，累计效益超过2.9亿元，有效促进了国内环保材料、大气污染物治理装备等技术水平的提高，相关产品市场占有率不断提高，经济和社会效益显著。比较典型的应用包括： （1）煤气脱汞 项目开发的蜂窝状碳气凝胶脱汞剂针对高硫煤热解/气化煤气净化工艺中的单质汞能够进行有效的脱除，已在山西潞安祥瑞焦化、中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司、润电能源科学技术有限公司等企业应用，市场份额还在不断扩大。经过现场实验证实，使用本项目研发的整体式蜂窝状脱汞剂，可使汞的浓度降

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