一种聚丙烯中空纤维膜改性方法及在废气脱汞中的应用

中空纤维膜是超滤膜的一种，中空纤维外径450～460um，内径350～360um，管壁厚50um。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩排除，抗污性中等，可长期连续运行。膜接触器的比表面积大、装填密度高、气液两相接触面积大，将催化剂负载在聚丙烯中空纤维膜膜丝表面和孔道中，可以增加催化剂的比表面积，从而增加氧化反应的反应速率。我国的煤以褐煤为主，煤中的汞含量为0.1～5.5mg/kg，平均含量为0.22mg/kg，燃煤废气中汞的含量为9～23ug/m3，废气中汞的形态随着燃煤种类的不同有所变化。废煤废气中单质汞(Hg0)占总汞的20％，二价汞(Hg2+)占总汞的35％，颗粒态汞占总汞的45％；无废煤废气中单质汞大约占65％，二价汞占10％，颗粒态汞占5％；褐煤废气中单质汞占85％，二价汞占10％，颗粒态汞占5％。汞是一种剧毒非必需元素，广泛存在于各类环境介质和食物链中，其踪迹遍布全球各个角落。汞可以在生物体内积累，很容易被皮肤以及呼吸道和消化道吸收。汞破坏中枢神经系统，对口、粘膜和牙齿有不良影响。长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。尽管汞沸点很高，但在室内温度下饱和的汞蒸气已经达到了中毒剂量的数倍。

华炬科技新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种聚丙烯中空纤维膜改性方法及在废气脱汞中的应用，该技术将聚丙烯中空纤维膜改性，并将其应用于氧化吸收脱除废气中的Hg0。该技术的目的在于，充分利用聚丙烯中空纤维膜比表面积大的特点，采用接枝法在聚丙烯中空纤维膜膜丝的表面和孔道引入金属催化剂强化吸收剂对Hg0的氧化脱除。具体包括，采用接枝的方式在聚丙烯中空纤维膜膜丝表面和孔道引入能固定金属催化剂的官能团，通过官能团再引入金属催化剂，金属催化剂能很牢固的固定在膜丝上面。利用聚丙烯中空纤维膜膜丝的比表面积大的特点，最大限度的发挥催化剂的催化效果，强化氧化剂对Hg0的氧化脱除。该技术的主要优点在于： (1) 该技术在聚丙烯中空纤膜膜丝表面和孔道通过接枝方法引入金属催化剂，利用中空纤维膜的比表面积大的特点，最大限度的发挥催化剂的催化效果，强化氧化剂对汞的氧化脱除。 (2) 该技术在脱除Hg0的过程中，可以选用无污染的H2O2，不会引进新的污染，是经济环保的脱除Hg0的方法。 (3)吸收液中加入适量酸或者碱调节pH，增加氧化剂对Hg0的氧化脱除能力。 (4)改性的聚丙烯中空纤维膜膜丝可以长期使用，不需要频繁更换。(5)整个装置结构简单，占地面积小。(6)可以引入光照来强化氧化剂的氧化性以增强对Hg0的氧化脱除。 (7)能同时对废气中的硫氧化物、氮氧化物等其他污染进行氧化吸收，可以同时脱除浓度10～10000ppm的硫氧化物和浓度10～10000ppm的氮氧化物等其他污染气体。总之，该技术不需要频繁的更换膜丝，占地面积小，而且能够高效、经济且无污染的脱除废气中的Hg0，是脱除烟气中Hg0的一种非常实用的途径，现将该一种聚丙烯中空纤维膜改性方法及在废气脱汞中的应用及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（611511  424506）