КОМПОЗИЦИЯ СОРБЕНТА

1. Способ извлечения тяжелого металла или содержащего тяжелый металл соединения из текучей среды, причем способ включает введение в контакт текучей среды, содержащей тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение, с композицией сорбента, содержащей оксид марганца, соосажденный с материалом подложки или на материале подложки, при условиях, приемлемых для извлечения тяжелого металла или содержащего тяжелый металл соединения из текучей среды.
2. Способ по п.1, где композиция сорбента содержит оксид марганца (III) и/или оксид марганца (IV).
3. Способ по п.2, где композиция сорбента содержит значительную долю оксида марганца (III).
4. Способ по п.1, где материал подложки содержит тугоплавкий металл.
5. Способ по п.1, где материал подложки содержит оксид металла.
2
2
3
2
2
2
2
6. Способ по п.1, где материал подложки выбирают из группы материалов подложки, включающей оксид церия (СеО), оксид алюминия (AlO), оксид титана (TiO), оксид кремния (SiO), оксид хрома (CrO) и оксид циркония (ZrO), а также их смеси.
2
7. Способ по п.6, где материал подложки, соосажденный с оксидом марганца, представляет собой оксид циркония (ZrO).
8. Способ по п.1, где композиция сорбента содержит оксид марганца, со-осажденный со смесью, по меньшей мере, двух различных материалов подложки.
2
2
2
2
3
2
2
2
9. Способ по п.8, где смесь соосажденных материалов подложки содержит оксид церия (CeO), смешанный с оксидом циркония (ZrO), или оксид циркония (ZrO), смешанный с оксидом алюминия (AlO), или оксид титана (TiO), смешанный с оксидом кремния (SiO) или оксидом хрома (CrO).
10. Способ по п.1, где тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение, которые извлекают из текучей среды с помощью композиции сорбента, выбирают из группы тяжелых металлов, включающей мышьяк, бериллий, свинец, кадмий, хром, никель, цинк, ртуть и барий.
11. Способ по п.10, где тяжелый металл, который извлекают из текучей среды, представляет собой ртуть (Hg) или мышьяк (As).
12. Способ по п.11, где тяжелый металл представляет собой ртуть.
13. Способ по п.1, где композицию сорбента получают соосаждением марганецсодержащего соединения и цирконийсодержащего соединения.
14. Способ по п.13, где марганецсодержащее соединение представляет собой предшественник оксида марганца, а цирконийсодержащее соединение представляет собой предшественник оксида циркония.
15. Способ по п.14, где предшественник оксида марганца представляет собой нитрат марганца, ацетат марганца, дихлорид марганца или дибромид марганца.
16. Способ по п.15, где предшественник оксида марганца представляет собой нитрат марганца.
17. Способ по п.14, где предшественник оксида циркония представляет собой нитрат циркония, ацетат циркония, оксихлорид циркония или оксисульфат циркония.
18. Способ по п.17, где предшественник оксида циркония представляет собой нитрат циркония.
19. Способ по п.1, где композиция сорбента содержит приблизительно от 20 до 50% (мас./мас.) оксида марганца.
20. Способ по п.1, где композиция сорбента содержит приблизительно от 50 до 80% (мас./мас.) материала подложки.
21. Способ по п.1, где композиция сорбента имеет атомное отношение марганца к атомам металла в материале подложки приблизительно 1:1.
22. Способ по п.1, где композицию сорбента используют в форме частиц.
23. Способ по п.22, где композиция сорбента имеет средний размер частиц приблизительно от 1 мкм до 20 мм.
24. Способ по п.22, где композиция сорбента имеет средний размер частиц приблизительно от 30 мкм до 5 мм.
25. Способ по п.22, где композиция сорбента содержит связующий материал.
26. Способ по п.25, где связующий материал представляет собой глину или бентонит.
27. Способ по п.1, где композицию сорбента смешивают с инертным твердым носителем с получением монолитной структуры.
28. Способ по п.27, где инертный носитель представляет собой тугоплавкий материал, способный выдерживать высокие температуры, такой, как керамические или металлические материалы.
29. Способ по п.28, где керамический материал представляет собой силлиманит, петалит, кордиерит, муллит, циркон, циркон-муллит, сподумен или алюмотитанат.
30. Способ по п.1, где композицию сорбента распределяют в псевдоожиженном слое, помещают в уплотненный слой, вводят в пену или используют для нанесения покрытия на рукавный фильтр.
31. Способ по п.1, где композицию сорбента используют в комбинации с катализатором селективного каталитического восстановления (SCR) или вводят в такой катализатор.
32. Способ по п.1, где композиция сорбента способна к регенерации.
2
33. Способ по п.1, где площадь поверхности композиции сорбента составляет, по меньшей мере, 200 м/г.
3
34. Способ по п.1, где композиция сорбента имеет объем пор, который находится в интервале приблизительно от 1 до 2 см/г.
35. Способ по п.1, где композиция сорбента способна обеспечивать емкость до проскока для тяжелого металла больше чем 2% (мас./мас.) тяжелого металла.
36. Способ по п.35, где композиция сорбента способна обеспечивать емкость до проскока для тяжелого металла больше чем 10% (мас./мас.) тяжелого металла.
37. Способ по п.1, где текучая среда, подвергающаяся обработке, представляет собой газ.
38. Способ по п.37, где текучая среда, подвергающаяся обработке, представляет собой поток природного газа или поток газа, полученный при сжигании или газификации ископаемого топлива, такого, как уголь, или легкое топливо, или нефть.
39. Способ по п.1, где текучая среда, подвергающаяся обработке, находится при температуре приблизительно от 50 до 200°С.
40. Установка извлечения тяжелых металлов для извлечения тяжелого металла или содержащего тяжелый металл соединения из текучей среды, причем установка содержит композицию сорбента, содержащую оксид марганца, соосажденный с материалом подложки или на материале подложки, и средство для введения в контакт композиции сорбента с текучей средой, содержащей тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение, где композиция сорбента способна при применении извлекать тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение из текучей среды.
41. Установка по п.40, где установка включает емкость, в которой находится композиция сорбента.
42. Установка по п.40, где средство для введения в контакт композиции сорбента с текучей средой, содержащей тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение, содержит средство подачи, и это средство подачи адаптировано для подачи текучей среды, подвергающейся обработке, к композиции сорбента или наоборот.
43. Установка по п.42, где средство подачи включает трубопровод.
44. Установка по п.40, где установка включает средство для отделения, по меньшей мере, некоторой части композиции сорбента от текучей среды после сорбции тяжелого металла или содержащего тяжелый металл соединения.
45. Установка по п.44, где средство отделения включает фильтр.
46. Установка по п.40, где установка содержит средство для регенерации, по меньшей мере, некоторой части композиции сорбента, который сорбировал тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение.
47. Способ по п.1, где способ включает подачу текучей среды, подвергающейся обработке, к композиции сорбента или наоборот и обеспечение возможности композиции сорбента извлекать тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение.
48. Способ по п.1, где текучая среда, подвергающаяся обработке, представляет собой поток природного газа или поток газа, полученный при сжигании или газификации ископаемого топлива, такого, как уголь, или легкое топливо, или нефть.
49. Способ по п.1, где текучая среда, подвергающаяся обработке, находится при температуре приблизительно от 50 до 200°С.
50. Способ по п.49, где текучая среда находится при температуре приблизительно от 95 до 180°С.
51. Способ по п.1, где способ включает стадию отделения, по меньшей мере, некоторой части композиции сорбента от текучей среды после захвата тяжелого металла или содержащего тяжелый металл соединения.
52. Способ по п.1, где способ включает стадию регенерации, по меньшей мере, некоторого количества композиции сорбента, которая захватила тяжелый металл или содержащее тяжелый металл соединение так, что часть тяжелого металла, захваченного композицией сорбента, высвобождается из нее, в результате композиция сорбента регенерируется для обработки свежей текучей среды.
53. Способ по п.52, где стадия регенерации включает нагревание композиции сорбента, по меньшей мере, до 500°С.