一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法

一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法。所述脱硝脱硫剂中包含有负载了金属氧化物的沸石类催化剂、改性活性炭、生物质废料以及生物质粘结剂；所述基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法包括如下主要步骤：首先，对生物质固态废料、沸石类催化剂与活性炭进行粉碎，得到粉料；然后，将粉碎料在生物质粘结剂中均匀混合；最后，将混合料干燥后成型，即得到本发明所述的脱硝脱硫剂。本发明所得的脱硝脱硫剂不仅可直接净化600℃以上的高温烟气，还有效地实现了以废治废，即有效地使用包括农作物秸秆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物或城市生活垃圾等在内的生物质废料来治理烟气污染。
【专利说明】一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法；可直接净化600°C以上高温烟气，特别是含低浓度SO2与NOx的烟气的脱硝脱硫剂及其制备方法；属于烟气脱硫脱硝技术流域。
【背景技术】
[0002]冶金、火力发电和化工等领域所产生的含低浓度SO2与NOx的烟气对环境造成了严重的污染，对烟气实施脱硫脱硝势在必行。目前，较成熟的方法一般采用多系统的单独脱除技术(所谓单独脱除是指脱硝与脱硫分步进行)，该技术可将烟气中的各种污染物达到较高的去除率，但烟气净化系统庞杂，占地多，设备的投资与运行费用不菲，且难直接净化600°C以上的高温烟气。为此，人们研究了烟气的同步脱硫脱硝技术。
[0003]目前所研究的烟气同步脱硫脱硝技术主要有干法、湿法与生物法。
[0004]脉冲电晕法、电子束辐照法与干式催化法是干法脱硫脱硝中的典型代表，尽管干法具有无二次污染等方面的优势，但也存在处理成本高、投资大以及氨泄漏等方面的问题。
[0005]湿法技术中研究得较成熟的是钙基吸收剂催化氧化法，该法是在加钙湿法脱硫工艺的基础上发展起来的一种技术，尽管具有工艺简单等优点，但副产硫酸钙等二次污染物以及烟气需要降温处理的缺陷没办法避免。
[0006]生物法是利用微生物来处理烟气中SO2与NOx的方法，尽管研究表明该法具有投资与运行费用低等优点，但是，该法同样要求对处理烟气进行降温，另外，该法还处于研究阶段。
[0007]另一方面，我国是一个生物质资源非常丰富的国家，由此也产生了大量包括农作物秸杆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物或城市生活垃圾等在内的生物质废料，这些废料大部分都没有被有效利用。

【发明内容】

[0008]本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种组分配比合理、加工制造容易、原料丰富易得、制备过程环境友好的基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法。本发明制备的脱硫脱硝剂不仅可直接对高温烟气实施脱硫脱硝(温度高于600°C的含低浓度SO2与NOx的烟气)实现净化，还有效地利用了包括农作物秸杆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物或城市生活垃圾等在内的生物质废料来治理烟气污染。
[0009]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，包括下述组分按质量百分比组成:
[0010]
生物质废料30-40%
改性沸石类催化剂 10-20%
改性活性炭10-20%
生物质粘结剂30-40%。[0011]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，所述生物质废料选自农作物秸杆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物、城市生活垃圾中的一种或几种按任意比率混合构成的混合物，生物质废料中水的质量百分含量≤10%，粒度≤3mm。[0012]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，改性沸石类催化剂中，沸石类催化剂选自HZSM-5分子筛；改性是指在HZSM-5分子筛上负载金属氧化物；所述金属氧化物选自Fe、Cu、Ce、Co中任意一种金属元素的氧化物，负载的金属氧化物中金属的质量占HZSM-5分子筛质量的8~12%。
[0013]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，所述改性沸石类催化剂的制备方法是:首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸盐，配制成质量百分浓度为10~30%的Fe、Cu、Ce或Co的硝酸盐溶液，然后，将粒度为20~40目的HZSM-5分子筛在所述硝酸盐溶液中至少浸溃一次，过滤，所得滤渣于100~120°C干燥1.5-2h后、再于500~550°C焙烧2_4h，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，最后称重，直至负载的金属氧化物中金属的质量占HZSM-5分子筛质量的8~12%。
[0014]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，所述改性活性炭是将活性炭破碎至20~40目，在质量百分浓度为10~65%的硝酸溶液中浸泡0.5~4h后，于100~120°C干燥1.5-2h，得到的产物。
[0015]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，所述生物质粘结剂生产工艺是:取平均尺寸≤3mm的秸杆在水中浸泡I~3天后,往水中加入占秸杆质量30~35%的熟石灰，搅拌均匀，得到混合物，然后，将混合物加热到95~100°C，保温3~4h，得到的黄色粘稠状物质即为生物质粘结剂；水的质量为秸杆重量的8~10倍。
[0016]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，包括下述步骤:
[0017]第一步:生物质粘结剂的制备
[0018]将秸杆浸泡在水中，然后，添加与占秸杆质量30~35%的熟石灰，搅拌均匀，最后，加热到95~100°C，保温直至得到黄色粘稠状物质即为生物质粘结剂；
[0019]第二步:改性沸石类催化剂的制备
[0020]首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸盐，配制成硝酸盐溶液，然后，将HZSM-5分子筛在所述硝酸盐溶液中至少浸溃一次，过滤，所得滤渣干燥、焙烧后，得到改性沸石类催化剂；
[0021]第三步:改性活性炭的制备
[0022]将活性炭在硝酸溶液中浸泡后，干燥，得到改性活性炭；
[0023]第四步:混料、成型
[0024]按设计的基于生物质废料的脱硝脱硫剂的组分配比，分别取各组分，将改性沸石类催化剂、改性活性炭、生物质废料混合均匀，在搅拌状态下添加至生物质粘结剂中，搅拌均匀，得到混合料；待混合料干燥至其中水的质量百分比含量为10~20%时，压制成型，得到成型坯，最后，将成型坯干燥，即得基于生物质废料的脱硝脱硫剂。
[0025]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，第一步中，秸杆的平均尺寸(3mm,在水中浸泡I~3天后,往水中加入熟石灰,搅拌均匀，于95~100°C的保温时间为3~4h，得到的黄色粘稠状物质；水的质量为秸杆重量的8~10倍。
[0026]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，第二步中，硝酸盐溶液的质量百分浓度为10~30% ；HZSM-5分子筛的粒度为20~40，滤渣于100~120°C干燥1.5_2h后、再于500?550°C焙烧2_4h,重复上述浸溃、干燥与焙烧过程,最后称重,直至负载的金属氧化物中金属的质量占HZSM-5分子筛质量的8?12%。
[0027]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，第三步中，活性炭的粒度为20?40目，硝酸溶液的质量百分浓度为10?65%，浸泡时间0.5?4h，干燥温度为100?120°C，干燥时间为1.5-2h。
[0028]本发明一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，第四步中，混合料干燥采用自然风干；成型坯的成型压力为20?30MPa ;成型坯的干燥温度为100?120°C，干燥介质为热风，干燥时间为2?4h。
[0029]本发明所述基于生物质废料的脱硝脱硫剂之所以能直接对600°C以上高温烟气进行同时脱硫脱硝，是因为，当高温烟气通过本发明所述脱硝脱硫剂时，脱硝脱硫剂中的生物质成分将会发生裂解，产生出包括CO、CH4、H2与NH3等主要成分的热解气；这些气体在负载了金属氧化物的沸石类催化剂与活性炭作用下，发生如下系列反应，这些反应可保证高温烟气中大部分硫转变成单质硫磺、且烟气里的硝实现无害化。
[0030]CH4+4N0 — 2N2+C02+2H20;
[0031]CH4+2S02 — S2+C02+2H20;
[0032]CH4+S02 — H2S+C0+H20;
[0033]2H2+S02 — S+2H20;
[0034]3H2+S02 — H2S+2H20;
[0035]2H2S+S02 — 2H20+3S;
[0036]4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20;
[0037]2C0+S02 — S+2C02。
[0038]另一方面，粘结剂制备时所加入的石灰，还有一定的固硫作用。
[0039]因此，与现有的烟气处理技术相比，本发明具有下列优点及积极效果:
[0040](I)可直接处理高温烟气，特别是温度高于600°C的含低浓度二氧化硫与氮氧化合物烟气，并可同时有效降低烟气中的二氧化硫与氮氧化合物的排放。
[0041](2)同时实现了烟气中二氧化硫资源化转变成硫磺，以及烟气中大部分氮氧化合物的无害化转变；
[0042](3)构成本发明所述脱硫脱硝剂的主体成分为农作物秸杆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物、城市生活垃圾以及垃圾渗滤液等之类的生物质废料，这不仅为生物质废料的高效利用开辟了一个新的方向，而且也降低了生物质废料对环境的污染；
[0043](4)高温烟气处理过后失效的催化剂的主体成分为C与负载了 Fe、CU、Ce、C0中任意一种金属元素氧化物的HZSM-5分子筛的混合物，运用公知的选矿技术，可将C与分子筛分开；选出来的C可作为燃料，选出来的分子筛可进入催化剂回收工厂回收其中的有价成分。因此，本发明技术不存在二次污染。
[0044](4)本发明所提供基于生物质废料的脱硫脱硝剂的制备工艺简单，原料丰富易得。
[0045]综上所述，本发明组分配比合理、加工制造容易、原料丰富易得、制备过程环境友好。制备的脱硫脱硝剂不仅可直接对高温烟气实施脱硫脱硝(温度高于600°C的含低浓度SO2与NOx的烟气)实现净化，还有效地利用了包括农作物秸杆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物或城市生活垃圾等在内的生物质废料来治理烟气污染，有效降低了生物质废料对环境的污染。适于对含低浓度SO2与NO5^A烟气进行净化处理。可工业化生产。
【具体实施方式】
[0046]实施例1[0047]以负载Cu分子筛、活性炭、秸杆与生物质粘结剂为原料的脱硫脱硝剂制备及其处理烟气效果
[0048]本实施例脱硫脱硝剂的制备步骤:
[0049]第一步，原料的准备。
[0050](I)制备生物质粘结剂，取平均尺寸≤3mm的秸杆在水中浸泡2天后，往水中加入占秸杆质量33%的熟石灰，搅拌均匀，得到混合物，然后，将混合物加热到95~100°C，保温4h，得到的黄色粘稠状物质即为生物质粘结剂；水的质量为秸杆重量的8~10倍。
[0051]另外，将已经晾干至水分小于10%的秸杆用植物粉碎机粉碎至3mm以下。
[0052](2)制备粉状负载了金属铜氧化物的沸石类催化剂。首先配制好浓度为10%的Cu(NO3)2,随即将粉碎至20~40目的HZSM-5分子筛浸溃在该溶液中，过滤所得粉末在100°C干燥1.5h后、再在550°C焙烧2h，最后称重、并计算粉末增重量，当分子筛中金属元素Cu含量低于10%时，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，直到分子筛中金属元素Cu的含量达到10wt%o
[0053](3)制备改性活性炭，即将破碎至20~40目的活性炭在浓度65%硝酸溶液浸泡
0.5h、然后在120°C干燥1.5h，即得改性活性炭粉末。
[0054]第二步，混料。
[0055](I)称取同样质量的粉状沸石类催化剂与粉状改性活性炭，在三维混料机中将它们均匀混合；
[0056](2)将催化剂与改性活性炭混合粉末在搅拌的作用下加入到生物质粘结剂中，所取的生物质粘结剂的质量与混合粉末的质量之比为1:1;然后，称取由第一步准备的、与催化剂与改性活性炭混合粉末同等质量的粉状秸杆加入生物质粘结剂中、并进行充分拌匀。
[0057]第三步，干燥与成型。即将第二步所得混合物，通过自然风干至混合物水分达到15%。采用成型设备将风干后混合物成型成IOmm粒径的产品，成型压力为20MPa。。
[0058]第四步，去除游离水。即将第三步的成型产品置于120°C的热风中处理2h，即得本发明所述的基于生物质废料的脱硝脱硫剂。
[0059]本实施例的实验室使用效果:
[0060](I)配制模拟烟气，模拟烟气中各组分的含量为N0:500ppm，SO2: lOOOppm，N2为载气。
[0061](2)将本实施例所制备脱硫脱硝剂装入管式炉的石英管中，并将管式炉升温到设定温度后，将模拟烟气以100ml/min的流速充入石英管。
[0062](3)采用KM9106综合烟气分析仪分析经脱硫脱硝剂处理后的尾气成分。
[0063]测试研究显示，630°C时，SO2转化率大于98%，NO的转化率大于84% ;温度升高到680°C时，SO2转化率接近100%，NO的转化率最高可达95%。
[0064]实施例1表明，由负载铜氧化物的分子筛、改性活性炭、秸杆与垃圾渗滤液为原料所制备的脱硫脱硝剂，可直接用来净化处理高温烟气，并同时实现烟气的脱硝与脱硫。[0065]实施例2
[0066]以负载Fe分子筛、活性炭、谷壳(农作物废料)与生物质粘结剂为原料的脱硫脱硝剂制备及其处理烟气效果
[0067]本实施例脱硫脱硝剂的制备步骤:
[0068]第一步，原料的准备。
[0069](I)以秸杆为原料制备生物质粘结剂。生物质粘结剂的制备过程为:首先，将尺寸粉碎至小于3_的秸杆在水池中浸泡3天，浸泡池中的水加入量为秸杆重量的8倍；然后，往浸泡池中加入秸杆质量30%的熟石灰；最后，采用蒸汽将浸泡池中混合物加热到95°C以上，并保温4h，即得到黄色粘稠状的生物质粘结剂。
[0070](2)准备粉状的谷壳。即将谷壳粉碎至3mm以下备用。
[0071](3)制备粉状负载了铁氧化物的沸石类催化剂。首先配制好浓度为30%的Fe(NO3)3,随即将粉碎至20?40目的HZSM-5分子筛浸溃在该溶液中，过滤所得粉末在100°C干燥2h后、再在500°C焙烧4h，最后称重、并计算粉末增重量，当分子筛中金属元素Fe含量低于12%时，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，直到分子筛中金属元素Fe的含量达到12wt%0
[0072](4)制备改性活性炭，即将破碎至20?40目的活性炭在浓度10%硝酸溶液浸泡4h、然后在100°C干燥1.5h，即得改性活性炭粉末。
[0073]第二步，混料。
[0074](I)按1.25:1的质量比称取负载了铁氧化物的粉状沸石类催化剂与粉状改性活性炭，在三维混料机中将它们均匀混合；
[0075](2)将催化剂与改性活性炭混合粉末在搅拌的作用下加入到第一步所制备的生物质粘结剂中，所取的生物质粘结剂与混合粉末的质量(单位为公斤)之比为1:1;然后，称取由第一步准备的、与催化剂与改性活性炭混合粉末同等质量的粉状谷壳加入到生物质粘结剂中、并进行充分拌匀。
[0076]第三步，干燥与成型。即将第二步所得混合物，通过自然风干至混合物水分达到10?20%。所述成型，指的是采用成型设备将风干后混合物成型成IOmm粒径的产品，成型压力为2OMPa。。
[0077]第四步，去除游离水。即将第三步的成型产品置于100°C的热风中处理4h，即得本发明所述的基于生物质废料的脱硝脱硫剂。
[0078]本实施例的实验室使用效果:
[0079]采用实施例1相同的方法进行测试。测试研究显示，630°C时，SO2转化率大于68%，NO的转化率大于54% ;温度升高到680°C时，SO2转化率高于83%，NO的转化率最高可达72%。
[0080]实施例2表明，由负载铁氧化物的分子筛、改性活性炭、秸杆与生物质粘结剂为原料所制备的脱硫脱硝剂，可直接用来净化处理高温烟气，并同时实现烟气的高效脱硝与脱硫O
[0081]实施例3
[0082]以负载Co分子筛、活性炭、锯木屑(林业加工废料)与生物质粘结剂为原料的脱硫脱硝剂制备及其处理烟气效果
[0083]本实施例脱硫脱硝剂的制备步骤:[0084]第一步，原料的准备。
[0085](I)以秸杆为原料制备生物质粘结剂，制备步骤同实施例2。
[0086](2)将锯木屑粉碎至3mm以下备用。
[0087](3)制备粉状负载了钴氧化物的沸石类催化剂。首先配制好浓度为30%的Co(NO3)2,随即将粉碎至20~40目的HZSM-5分子筛浸溃在该溶液中，过滤所得粉末在100°C干燥2h后、再在500°C焙烧4h，最后称重、并计算粉末增重量，当分子筛中金属元素Co含量低于12%时，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，直到分子筛中金属元素Co的含量达到12wt%0
[0088](4)制备改性活性炭，制备方法同实施例1。
[0089]第二步，混料。
[0090](I)按1:1的质量比称取负载了钴氧化物的粉状沸石类催化剂与粉状改性活性炭，在三维混料机中将它们均匀混合；
[0091](2)将催化剂与改性活性炭混合粉末在搅拌的作用下加入到第一步所制备的生物质粘结剂中，所取的生物质粘结剂与混合粉末的质量(单位为公斤)之比为1:1;然后，称取由第一步准备的、与催化剂与改性活性炭混合粉末同等质量的锯木屑加入到生物质粘结剂中、并进行充分拌匀。
[0092]第三步，干燥与成型。即将第二步所得混合物，通过自然风干至混合物水分达到10~20%。所述成型，指的是采用成型设备将风干后混合物成型成IOmm粒径的产品，成型压力为3OMPa。。
`[0093]第四步，去除游离水。即将第三步的成型产品置于120°C的热风中处理2h，即得本发明所述的基于生物质废料的脱硝脱硫剂。
[0094]本实施例的实验室使用效果:
[0095]采用实施例1相同的方法进行测试。测试研究显示，630°C时，SO2转化率大于73%，NO的转化率大于65% ;温度升高到680°C时，SO2转化率高于90%，NO的转化率最高可达80%。
[0096]实施例3表明，由负载钴氧化物的分子筛、改性活性炭、秸杆与生物质粘结剂为原料所制备的脱硫脱硝剂，可直接用来净化处理高温烟气，并同时实现烟气的高效脱硝与脱硫O
[0097]实施例4
[0098]以负载Ce分子筛、活性炭、生活垃圾与生物质粘结剂为原料的脱硫脱硝剂制备及其处理烟气效果
[0099]本实施例脱硫脱硝剂的制备步骤:
[0100]第一步，原料的准备。
[0101](I)生物质粘结剂的制备，同实施例1.[0102](2)将收集的生活垃圾晾干至水分小于10%，然后将其破碎到3mm以下，备用。
[0103](3)制备粉状负载了金属铈氧化物的沸石类催化剂。首先配制好浓度为10%的Ce(NO3)2,随即将粉碎至20~40目的HZSM-5分子筛浸溃在该溶液中，过滤所得粉末在100°C干燥1.5h后、再在550°C焙烧2h，最后称重、并计算粉末增重量，当分子筛中金属元素Ce含量低于10%时，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，直到分子筛中金属元素Ce的含量达到10wt%o[0104](4)制备改性活性炭，同实施例1。
[0105]第二步，混料。
[0106](I)称取同样质量的粉状沸石类催化剂与粉状改性活性炭，在三维混料机中将它们均匀混合；
[0107](2)将催化剂与改性活性炭混合粉末在搅拌的作用下加入到生物质粘结剂中，所取的生物质粘结剂与混合粉末的质量(单位为公斤)之比为1:1;然后，称取由第一步准备的、与催化剂与改性活性炭混合粉末同等质量的生活垃圾粉加入垃圾渗滤液中、并进行充分拌匀。
[0108]后续的干燥、成型以及去除游离水全部同实施例1。
[0109]本实施例的实验室使用效果:
[0110]采用实施例1相同的方法进行测试。测试研究显示，630°C时，SO2转化率大于78%，NO的转化率大于76% ;温度升高到6801:时，302转化率高于93%，勵的转化率最高可达90%。
[0111]实施例4表明，由负载钴氧化物的分子筛、改性活性炭、秸杆与生物质粘结剂为原料所制备的脱硫脱硝剂，可直接用来净化处理高温烟气，并同时实现烟气的高效脱硝与脱硫O
[0112]实施例5
[0113]以负载Cu分子筛、活性炭、秸杆与生物质粘结剂为原料的脱硫脱硝剂制备及其处理烟气效果
[0114]本实施例脱硫脱硝剂的制备步骤:
[0115]第一步，原料的准备。
[0116](I)以秸杆为原料制备生物质粘结剂，制备步骤同实施例2。
[0117](2)将已经晾干至水分小于10%的秸杆用植物粉碎机粉碎至3mm以下。
[0118](3)制备粉状负载了金属铜氧化物的沸石类催化剂，具体制备方法同实施例1。
[0119](3)制备改性活性炭，方法同实施例1。
[0120]第二步，混料。
[0121](I)称取同样质量的粉状沸石类催化剂与粉状改性活性炭，在三维混料机中将它们均匀混合；
[0122](2)将催化剂与改性活性炭混合粉末在搅拌的作用下加入到生物质粘结剂中，所取的生物质粘结剂的质量与混合粉末的质量(单位为公斤)之比为1:1;然后，称取由第一步准备的、与催化剂与改性活性炭混合粉末同等质量的粉状秸杆加入粘结剂中、并进行充分拌匀。
[0123]第三步，干燥与成型。即将第二步所得混合物，通过自然风干至混合物水分达到10?20%。所述成型，指的是采用成型设备将风干后混合物成型成50mm粒径的产品，成型压力为3OMPa。。
[0124]第四步，去除游离水。即将第三步的成型产品置于120°C的热风中处理2h，即得本发明所述的基于生物质废料的脱硝脱硫剂。
[0125]本实施例的使用效果:
[0126]采用实施例1相同的方法进行测试。测试研究显示，630°C时，SO2转化率大于78%，NO的转化率大于76% ;温度升高到6801:时，302转化率高于93%，勵的转化率最高可达90%。[0127]实施例5表明，由负载Cu氧化物的分子筛、改性活性炭、秸杆与生物质粘结剂为原料所制备的脱硫脱硝剂，可直接用来净化处理高温烟气，并同时实现烟气的高效脱硝与脱
硫O
【权利要求】
1.一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，包括下述组分按质量百分比组成:生物质废料30-40%改性沸石类催化剂 10-20%改性活性炭10-20%生物质粘结剂30-40%。
2.根据权利要求1所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，其特征在于:所述生物质废料选自农作物秸杆、农作物加工废弃物、林业加工废弃物、城市生活垃圾中的一种或几种按任意比率混合构成的混合物，生物质废料中水的质量百分含量< 10%，粒度< 3mm。
3.根据权利要求2所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，其特征在于:改性沸石类催化剂中，沸石类催化剂选自HZSM-5分子筛；改性是指在HZSM-5分子筛上负载金属氧化物；所述金属氧化物选自Fe、Cu、Ce、Co中任意一种金属元素的氧化物，负载的金属氧化物中的金属质量占HZSM-5分子筛质量的8~12%。
4.根据权利要求3所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，其特征在于:所述改性沸石类催化剂的制备方法是:首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸盐，配制成质量百分浓度为10~30%的Fe、Cu、Ce或Co的硝酸盐溶液，然后，将粒度为20~40目的HZSM-5分子筛在所述硝酸盐溶液中至少浸溃一次，过滤，所得滤渣于100~120°c干燥1.5-2h后、再于500~550°C焙烧2-4h，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，最后称重，直至负载的金属氧化物中的金属质量占HZSM-5分子筛质量的8~12%。
5.根据权利要求4所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，其特征在于:所述改性活性炭是将活性炭破碎至20~40目，在质量百分浓度为10~65%的硝酸溶液中浸泡0.5~4h后，于100~120°C干燥1.5_2h，得到的产物。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂，其特征在于:所述生物质粘结剂生产工艺是:取平均尺寸< 3mm的秸杆在水中浸泡I~3天后，往水中加入占秸杆质量30~35%的熟石灰，搅拌均匀，得到混合物，然后，将混合物加热到95~100°C，保温3~4h，得到的黄色粘稠状物质即为生物质粘结剂；水的质量为秸杆重量的8~10倍。
7.根据权利要求6所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，包括下述步骤: 第一步:生物质粘结剂的制备 将秸杆浸泡在水中，然后，添加与占秸杆质量30~35%的熟石灰，搅拌均匀，最后，加热到95~100°C，保温直至得到黄色粘稠状物质即为生物质粘结剂； 第二步:改性沸石类催化剂的制备 首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸盐，配制成硝酸盐溶液，然后，将HZSM-5分子筛在所述硝酸盐溶液中至少浸溃一次，过滤，所得滤渣干燥、焙烧后，得到改性沸石类催化剂； 第三步:改性活性炭的制备 将活性炭在硝酸溶液中浸泡后，干燥，得到改性活性炭；第四步:混料、成型 按设计的基于生物质废料的脱硝脱硫剂的组分配比，分别取各组分，将改性沸石类催化剂、改性活性炭、生物质废料混合均匀，在搅拌状态下添加至生物质粘结剂中，搅拌均匀，得到混合料；待混合料干燥至其中水的质量百分比含量为10~20%时，压制成型，得到成型坯，最后，将成型坯干燥，即得基于生物质废料的脱硝脱硫剂。
8.根据权利要求7所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，其特征在于:第一步中，秸杆的平均尺寸< 3mm，在水中浸泡I~3天后，往水中加入熟石灰，搅拌均匀，于95~100°C的保温时间为3~4h，得到的黄色粘稠状物质；水的质量为秸杆重量的8~10倍。
9.根据权利要求7所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，其特征在于:第二步中，硝酸盐溶液的质量百分浓度为10~30% ；HZSM-5分子筛的粒度为20~40，滤渣于100~120°C干燥1.5-2h后、再于500~550°C焙烧2_4h，重复上述浸溃、干燥与焙烧过程，最后称重，直至负载的金属氧化物中金属的质量占HZSM-5分子筛质量的8~12%。
10.根据权利要求7所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，其特征在于:第三步中，活性炭的粒度为20~40目，硝酸溶液的质量百分浓度为10~65%，浸泡时间0.5~4h，干燥温度为100~120°C，干燥时间为1.5_2h。
11.根据权利要求7 所述的一种基于生物质废料的脱硝脱硫剂的制备方法，其特征在于:第四步中，混合料干燥采用自然风干；成型坯的成型压力为20~30MPa ;成型坯的干燥温度为100~120°C,干燥介质为热风,干燥时间为2~4h。
【文档编号】B01D53/60GK103495434SQ201310418896
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】张志敏, 周向清 申请人:北京矿迪科技有限公司