一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于煙氣處理領(lǐng)域，共愛(ài)了一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑，該制劑使用了活性炭、海泡石、氟化鈣、高鋁礬土以及納米材料。本發(fā)明還提供了上述制劑的制備方法。本發(fā)明制劑兼具脫硫脫硝除塵的功能，制備方法簡(jiǎn)單，效率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于煙氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑及其制備 方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 煙氣是氣體和煙塵的混合物，是污染大氣的主要原因之一。煙氣的成分很復(fù)雜，氣 體中包括硫化物、碳化合物以及氮氧化合物等，煙塵包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高溫 裂解產(chǎn)物等。因此煙氣對(duì)環(huán)境的污染是多種毒物的復(fù)合污染。煙塵對(duì)人體的危害性與顆粒 的大小有關(guān)，對(duì)人體產(chǎn)生危害的多是直徑小于10微米的飄塵，尤其以1-2.5微米的飄塵 危害性最大。煙塵對(duì)空氣的污染與氣象條件關(guān)系密切，風(fēng)、大氣穩(wěn)定度、湍流等與大氣污染 狀況關(guān)系密切，此外光化學(xué)、生物化學(xué)對(duì)煙氣的污染亦有一定影響。對(duì)人體的危害一方面取 決于污染物質(zhì)的組成、濃度、持續(xù)時(shí)間及作用部位，另一方面取決于人體的敏感性。煙氣濃 度高是可引起急性中毒，表現(xiàn)為咳嗽、咽痛、胸悶氣喘、頭痛、眼睛刺痛等，嚴(yán)重者可死亡。最 常見(jiàn)的是慢性中毒，引起刺激呼吸道粘膜導(dǎo)致慢性支氣管炎等。
[0005] 我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程剛剛起步，是一個(gè)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)和使用大國(guó)。但是，我國(guó)燃煤工 業(yè)鍋爐狀況令人堪憂，2010年工業(yè)鍋爐燃煤排放二氧化硫約1000萬(wàn)噸、氮氧化合物約200 萬(wàn)噸、粉塵約100萬(wàn)噸，廢渣約9000萬(wàn)噸，是我國(guó)僅次于燃煤發(fā)電的第二大煤煙型污染源； 其中二氧化硫的濃度可達(dá)到50_200ug每立方米，尤其在北方的重工業(yè)城市污染更為嚴(yán)重。 目前，企業(yè)對(duì)燃煤污染物的控制主要集中在除塵、脫硫和脫硝。煙氣脫硫，指從煙道氣或其 他工業(yè)廢氣中除去硫氧化物(S02和S03)，脫硝是指從燃燒煙氣中去除氮氧化物的過(guò)程。
[0006] 目前，有較多的公司開(kāi)始著手研究可同時(shí)脫硫脫硝除塵的制劑，也有一些產(chǎn)品上 市銷(xiāo)售;大多數(shù)的制劑存在成本相對(duì)較高，吸附量較小，穩(wěn)定性不高，不能兼具脫硫脫硝除 塵的功能，而且在大規(guī)模應(yīng)用時(shí)存在一定的缺陷。近年來(lái)，在環(huán)境問(wèn)題及能源危機(jī)日益嚴(yán)重 的情況下，國(guó)內(nèi)外逐步將研究目標(biāo)轉(zhuǎn)移到開(kāi)發(fā)吸附效率高，兼具脫硫脫硝除塵的功能的新 型材料來(lái)制備脫硫脫硝除塵制劑。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑。本 發(fā)明制劑兼具脫硫脫硝除塵的功能，效率高，可用于鍋爐煙氣。本發(fā)明還公開(kāi)了上述粉劑的 制備方法。
[0009] 本發(fā)明是通過(guò)如下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混合，再進(jìn)行研 磨，得到粒徑為100目的粉末； 步驟2)將高粱秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到高粱秸桿粉，轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪 拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后加入步驟1)所得粉末，500 轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50-100目的顆粒，即為組分A; 步驟3)稱(chēng)取30-40目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20 %的稀硝酸溶液，以 沒(méi)過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水依 次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至l〇〇°C時(shí)，維持10(TC繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水 分含量在5_10%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500°C下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎 成10-20目的顆粒，即為組分B; 步驟5)將組分A和組分B按照2-3:5-7的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0010] 所述步驟1)中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì)量比為10-15:8-12:4-7。
[0011] 所述步驟2)中，高粱秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得粉末以及去離子水的質(zhì)量比 為7-9:3-4:15-20:30-50。
[0012] 所述步驟4)中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及 去離子水的質(zhì)量比為20-30:2-3:2-3:1-2:50-70。
[0013]上述述制劑的制備方法。
[0014] 本發(fā)明取得的有益效果主要包括： 本發(fā)明通過(guò)添加陽(yáng)離子淀粉對(duì)海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土進(jìn)行表面改性修飾，使得 粉體帶有電荷，提高了對(duì)粉塵的吸附能力，還能夠使得產(chǎn)品具有一定的靜電吸附作用;本發(fā) 明通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行了進(jìn)行表面氧化處理，從而提高表面含氧酸性基團(tuán)的含量，增強(qiáng)表面 的極性，更易吸附極性物質(zhì)；改性活性炭含有大量的微孔，具有強(qiáng)的吸附功能，對(duì)其進(jìn)行了 改性，使它與其他物質(zhì)的接觸面積大大增加，對(duì)氣體等具備良好的吸附作用;本發(fā)明通過(guò)浸 泡焙燒等工藝，增加了孔徑數(shù)目，提高了表面粗糙度以及比表面積，增強(qiáng)了吸附能力:本發(fā) 明不同原料采用不同的粒徑，增大了復(fù)合物的比表面積;本發(fā)明制備的化學(xué)制劑，配伍合 理，各原料相互協(xié)同，能夠達(dá)到較佳的除塵脫硫脫硝效果;本發(fā)明還使用了秸桿廢棄物作為 原料，節(jié)省了成本，提高了企業(yè)的工業(yè)附加值。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具 體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部 分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出 創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 實(shí)施例i 一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混合，再進(jìn)行研 磨，得到粒徑為100目的粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì)量比為10:8:5; 步驟2)將高粱秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到高粱秸桿粉，轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪 拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后加入步驟1)所得粉末，500 轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50目 的顆粒，即為組分A;其中，高粱秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得粉末以及去離子水的質(zhì)量 比為 7:3:15:30; 步驟3)稱(chēng)取30目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝酸溶液，以沒(méi) 過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水依 次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至l〇〇°C時(shí)，維持10(TC繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水 分含量在5%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500 °C下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成 20目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅 以及去尚子水的質(zhì)量比為20:2:2:1:50; 步驟5)將組分A和組分B按照2:5的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0018] 實(shí)施例2 一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑及其制備方法，其按照如下工藝制備而得： 步驟1)將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混合，再進(jìn)行研 磨，得到粒徑為100目的粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì)量比為15:8:5; 步驟2)將高粱秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到高粱秸桿粉，轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪 拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后加入步驟1)所得粉末，500 轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到80目 的顆粒，即為組分A;其中，高粱秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得粉末以及去離子水的質(zhì)量 比為9:4:20:40; 步驟3)稱(chēng)取40目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝酸溶液，以沒(méi) 過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水依 次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至l〇〇°C時(shí)，維持10(TC繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水 分含量在10%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500°C下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成 10目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅 以及去離子水的質(zhì)量比為30:3:3:2:70; 步驟5)將組分A和組分B按照3:7的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0019] 實(shí)施例3 一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混合，再進(jìn)行研 磨，得到粒徑為100目的粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì)量比為15:8:4; 步驟2)將高粱秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到高粱秸桿粉，轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪 拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后加入步驟1)所得粉末，500 轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到100 目的顆粒，即為組分A;其中，高粱秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得粉末以及去離子水的質(zhì) 量比為8:3:20:40; 步驟3)稱(chēng)取30目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝酸溶液，以沒(méi) 過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水依 次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至l〇〇°C時(shí)，維持10(TC繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水 分含量在8%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500 °C下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成 20目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅 以及去離子水的質(zhì)量比為25:2:3:2: 70; 步驟5)將組分A和組分B按照2:6的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0020] 實(shí)施例4 模擬煙氣的組分:S〇2為1020mg/Nm3，N0x 為487mg/Nm3，粉塵（<2 ? 5wn)為 99mg/Nm3，空速 為50001T1，溫度為150°C，同時(shí)將實(shí)施例2制備的制劑鋪設(shè)到固定床反應(yīng)器中，分別設(shè)定脫硫 脫銷(xiāo)除塵的時(shí)間為30、60min，測(cè)定脫硫脫銷(xiāo)除塵率，具體見(jiàn)表1:
結(jié)論:本發(fā)明脫硫脫硝除塵的制劑30min脫硫脫銷(xiāo)除塵率可達(dá)到90%左右，60min脫硫脫 銷(xiāo)除塵率可達(dá)到95%以上。
[0021]以上結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，這 些描述都是示例性的，并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明 的精神和原理對(duì)本發(fā)明做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于煙氣脫硫脫硝除塵的制劑，其按照如下步驟制備而得： 步驟1)將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混合，再進(jìn)行研 磨，得到粒徑為100目的粉末； 步驟2)將高粱秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到高粱秸桿粉，轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪 拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后加入步驟1)所得粉末，500 轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50-100目的顆粒，即為組分A; 步驟3)稱(chēng)取活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝酸溶液，浸泡6小時(shí)， 然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水依 次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至HKTC時(shí)，維持HKTC繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水 分含量在5_10%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500°C下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎 成10-20目的顆粒，即為組分B; 步驟5)將組分A和組分B按照2-3:5-7的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制劑，其特征在于，所述步驟1)中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬 土的質(zhì)量比為 10-15:8-12:4-7。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制劑，其特征在于，所述步驟2)中，高粱秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、 步驟1)所得粉末以及去離子水的質(zhì)量比為7-9:3-4:15-20:30-50。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制劑，其特征在于，所述步驟4)中，步驟3)所得活性炭、納米硅 藻土、納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水的質(zhì)量比為20-30:2-3:2-3:1-2:50-70。5. 權(quán)利要求1-4任其一所述制劑的制備方法。
【文檔編號(hào)】B01J20/20GK105879568SQ201610416249
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】王均成, 丁兆堂, 杜鵬, 徐淑偉, 王皓, 王文強(qiáng), 梁曉娟
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司