本发明涉及环保和能源领域，具体涉及一种脱硫脱硝剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：由于天然气、石油、煤等化石能源消耗量的逐年增加，导致酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等生态环境已经成为世界各国社会与经济发展的制约条件，引起广泛关注。氮氧化物（NOX）是造成大气污染的主要污染源之一，主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）以及一氧化二氮（N2O）等。随着化工能源消耗以及汽车用量的急剧增加，人类向大气中排放的NOX越来越多，NOX造成的污染已经成为一个日益严重的世界性环境问题。近年来我国的NOX排放量和大气中的NOX浓度的快速增加，使得大气污染的性质发生根本的变化，将导致一系列的城市以及区域环境问题，对于城市居民的健康和生态环境的可持续发展构成了巨大威胁，控制NOX的排放已势在必行。在日益严峻的NOX污染状况及排放标准下，我国政府以采取多种手段，如经济、技术、法律及政策等，加大对NOX排放的控制力度，寻求新的脱硝技术。选择性催化还原(SCR)是目前最成熟、应用最广的烟气脱硝技术，这种脱硝技术是世界范围内已经有成功的应用和数十年的运行经验，但是催化剂的配方和制作工艺仍掌握在国外少数厂家手里，而且价格仍旧较高，成本问题成为制约SCR脱硝技术在中国推广的关键。本发明以改性有机硅蜡，氯化液体石蜡和小分子有机过氧化物为原材料，以特定的比例混合，该混合物对烟气中的氮氧化物吸收效果好，而且能循环使用，并且价格低廉。在文献中尚未出现与本发明相似的报道，本发明在烟气脱硫脱硝这个迫切等待解决的国际性难题上具有很大的发展前景。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种脱硫脱硝剂，能经济、高效的脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的混合物，同时可被重复使用，且不会造成对环境的二次污染。技术方案：一种脱硫脱硝剂，由以下成分以重量百分比制备而成一种脱硫脱硝剂，其特征在于：由以下成分以重量百分比制备而成：改性有机硅蜡80wt%-98wt%、氯化液体石蜡1wt%-10wt%、小分子有机过氧化物1wt%-15wt%，其中，所述的改性有机硅蜡是一种由烷基烯丙基砜通过加成反应将烷基砜引入到聚硅氧烷链上,通式为:CH2CHCH2SO2R1,其中,R1为CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、CHCH3CH3、CH2CH2CH2CH3、CHCH3CH2CH3或C(CH3)4。所述的小分子有机过氧化物的通式为：R2XOOR3，包括但不限于所示的以下化合物：进一步优选的，所述的一种脱硫脱硝剂，其特征在于：由以下成分以重量百分比制备而成：改性有机硅蜡90wt%、氯化液体石蜡2wt%-7wt%、小分子有机过氧化物3wt%-8wt%。进一步优选的，所述的一种脱硫脱硝剂，其特征在于：由以下成分以重量百分比制备而成：改性有机硅蜡80wt%、氯化液体石蜡5wt%-10wt%、小分子有机过氧化物10wt%-15wt%。所述的氯化石蜡的氯含量在40%-70%。所述的小分子有机过氧化物可以是一种或多种小分子有机过氧化物的混合物。上述脱硫脱硝剂的制备方法包括以下步骤：将改性有机硅蜡、氯化液体石蜡和小分子有机过氧化物混合即得脱硫脱硝剂，其中，改性有机硅蜡的制备方法为在配有通惰性气体装置，搅拌器，温度计，回流冷凝装置的三口反应瓶中，加入200ml甲苯，45g烯丙基烷基砜和30g含氢硅油，其中烯丙基烷基砜和含氢硅油的比例为1.5:1，缓慢升温至70-95oC，随后加入氯铂酸异丙醇溶液，氯铂酸异丙醇的用量为含氢硅油重量的0.008%-0.01%，反应进程用TLC监测，反应完成后，用甲苯稀释，水洗干燥后过滤，除去滤液得改性有机硅蜡，改性过程如下，改性有机硅蜡产品见表1。表1改性有机硅蜡产品产品R1转化率GY1CH395%GY2CH2CH394%GY3CH2CH2CH393%GY4CHCH3CH394%GY5CH2CH2CH2CH393%GY6CHCH3CH2CH393%GY7C(CH3)493%有益效果：本发明的脱硫脱硝剂是以改性有机硅蜡，氯化液体石蜡和小分子有机过氧化物以一定的比例混合而成，能够将烟气中的二氧化硫（吸收率99%）和氮氧化物有效吸收（吸收率90%以上），该混合物吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物达到饱和后随着温度的升高，物料中氮氧化物气体逸出缓慢，具有在较大温度范围内吸收氮氧化物的能力。将此脱硫脱硝剂用于工业烟气的脱硝，可以满足不同温度下的烟气脱硝。具体实施方式实施例1将表2中不同含量GY4型改性有机硅蜡、过氧化苯甲酸和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合搅拌均匀制备得不同脱硫脱硝剂，升温至40℃，搅拌下通入二氧化硫气体，持续称量直至恒重后停止通气。记录制备的各脱硫脱硝剂在40℃下的二氧化硫饱和吸收量。各成分配比及结果见下表2。表2由实施例1制备的各脱硫脱硝剂在40℃下二氧化硫的饱和吸收量实验编号GY4型有机硅蜡（g）过氧化苯甲酸（g）氯化液体石蜡（g）40℃下SO2吸收量（g）1200008.022180101012.33150252510.3412040408.66510050506.2368060605.9075075755.2182090902.5591095950.661001001000.08实施例2将表3中不同含量GY4型改性有机硅蜡、小分子过氧化物2和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合搅拌均匀制备得不同脱硫脱硝剂，升温至40℃，搅拌下通入二氧化硫气体，持续称量直至恒重后停止通气。记录制备的各脱硫脱硝剂在40℃下的二氧化硫饱和吸收量。各成分配比及结果见下表3。表3各脱硫脱硝剂在40℃下二氧化硫的饱和吸收量实验编号GY4型有机硅蜡（g）小分子过氧化物2（g）氯化液体石蜡（g）40℃吸收SO2（g）11962210.221905510.93180101012.34170151511.65160202010.5618051511.9718021811.4818015511.7918018211.2实施例3将表4中GY4型改性有机硅蜡、不同种类小分子过氧化物和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合搅拌均匀制备得不同脱硫脱硝剂，升温至40℃，搅拌下通入二氧化硫气体，持续称量直至恒重后停止通气。记录制备的各脱硫脱硝剂在40℃下的二氧化硫饱和吸收量。各成分配比及结果见下表4。表4各脱硫脱硝剂在40℃下二氧化硫的饱和吸收量小分子过氧化物编号小分子过氧化物用量（g）GY4型有机硅蜡（g）氯化液体石蜡（g）40℃下SO2饱和吸收量（g）1101801011.942101801011.873101801011.994101801011.895101801011.906101801012.037101801012.308101801012.319101801012.2810101801012.2411101801012.1912101801012.2913101801011.7814101801011.8015101801011.7916101801012.0117101801012.0318101801011.7819101801011.6920101801012.27实施例4将表5中不同种类改性有机硅蜡、小分子过氧化物2和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合搅拌均匀制备得不同脱硫脱硝剂，升温至40℃，搅拌下通入二氧化硫气体，持续称量直至恒重后停止通气。记录制备的各脱硫脱硝剂在40℃下的二氧化硫饱和吸收量。各成分配比及结果见下表5。表5各脱硫脱硝剂在40℃下二氧化硫的饱和吸收量实施例5将总量为200g的含90wt%各型号有机硅蜡、5wt%小分子有机过氧化物2和5wt%氯化液体石蜡加入三口瓶中混合，搅拌均匀后升温至40℃，吸收二氧化硫达到饱和后，采用升温的方法将混合物中的二氧化硫逸出，记录随着温度的升高，混合物中二氧化硫的残留量。结果见下表6。表6各配比脱硫脱硝剂在40℃下吸收二氧化硫达到饱和后，升高温度混合物中的二氧化硫残留量有机硅蜡型号投料量(g)40℃饱和时吸收量(g)50℃时气体残留样(g)60℃时气体残留样(g)70℃时气体残留样(g)80℃时气体残留样(g)90℃时气体残留样(g)100℃时气体残留样(g)GY12006.86.356.214.012.000.80.25GY22007.37.015.904.111.850.900.32GY32008.17.526.664.102.040.810.30GY420012.311.5510.665.072.160.880.20GY520010.29.227.985.692.991.220.45GY62008.66.996.575.232.561.990.66GY72006.56.365.994.642.251.680.44实施例6将90wt%GY4型有机硅蜡、5wt%小分子有机过氧化物7和5wt%氯化液体石蜡加入三口瓶中混合，搅拌均匀制备得到脱硫脱硝剂，升温至40℃，吸收二氧化硫达到饱和后，采用升温的方法将混合物中的二氧化硫脱除，脱除了二氧化硫的该混合物再重复用来做同一温度下吸收二氧化硫的实验。以此类推，该混合物至少被应用5次来检验其重复吸收二氧化硫的能力，见下表7。表7脱硫脱硝剂进行重复吸收二氧化硫实验结果重复次数样品量（g）40℃饱和吸收量（g）020012.31200.212.42200.412.23200.512.34200.712.55200.812.2实施例7将不同含量的GY4型有机硅蜡、小分子有机过氧化物7和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合，搅拌均匀得不同脱硫脱硝剂（成分配比与脱硫脱硝剂编号见表8），将反应瓶放入40℃的水浴中，在搅拌下通入含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，用专门的烟气检测仪器，记录随着时间的变化，尾气中NO的浓度，见表9。表8各脱硫脱硝剂编号脱硫脱硝剂编号GY4型有机硅蜡（g）小分子过氧化物7（g）氯化液体石蜡（g）GY4-1-120000GY4-1-21801010GY4-1-31502525GY4-1-41204040GY4-1-51005050GY4-1-6806060GY4-1-7507575GY4-1-8209090GY4-1-90100100表9各脱硫脱硝剂在40℃下通含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，随时间变化尾气中一氧化氮的浓度脱硫脱硝剂编号通气0.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气4h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）GY4-1-1404856707785899092GY4-1-2445556688GY4-1-35668812131515GY4-1-456881012151720GY4-1-581015202226303135GY4-1-6101518222935374045GY4-1-7152231363941434750GY4-1-8172532374147505558GY4-1-9495668727982889193实施例8将GY4型有机硅蜡、不同种类小分子有机过氧化物和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合，搅拌均匀得不同脱硫脱硝剂（成分配比、小分子过氧化物编号和脱硫脱硝剂编号见表10），将反应瓶放入40℃的水浴中，在搅拌下通入含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，用专门的烟气检测仪器，记录随着时间的变化，尾气中NO的浓度，见表11。表10各脱硫脱硝剂编号表11各脱硫脱硝剂在40℃下通含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，随时间变化尾气中一氧化氮的浓度脱硝剂编号通气0.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气4h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）GY4-2-17788810101113GY4-2-2777999111114GY4-2-366881010141516GY4-2-47779912121414GY4-2-5668999111314GY4-2-666881115171719GY4-2-7557788101010GY4-2-8446666899GY4-2-9444555888GY4-2-105557799910GY4-2-116688810101213GY4-2-12667999101010GY4-2-116699910101111GY4-2-1478881012121213GY4-2-15777999101011GY4-2-16668888101010GY4-2-17777101012121414GY4-2-187799911111313GY4-2-19777999111111GY4-2-2066881010101212实施例9将不同含量GY4型有机硅蜡、小分子有机过氧化物7和氯化液体石蜡加入三口瓶中混合，搅拌均匀得不同脱硫脱硝剂（成分配比和脱硫脱硝剂编号见表12），将反应瓶放入40℃的水浴中，在搅拌下通入含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，用专门的烟气检测仪器，记录随着时间的变化，尾气中NO的浓度，见表13。表12各脱硫脱硝剂编号表13各脱硫脱硝剂在40℃下通含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，随时间变化尾气中一氧化氮的浓度有机硅蜡型号通气0.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气4h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）GY4-3-166881113151518GY4-3-2667889111214GY4-3-3445556688GY4-3-445566881111GY4-3-56677711131315GY4-3-6668888999GY4-3-7567778899实施例10将总量为200g的含90wt%各型号改性有机硅蜡、5wt%小分子有机过氧化物7和5wt%氯化液体石蜡加入三口瓶中混合均匀，制得不同脱硫脱硝剂，放入40℃的水浴中，搅拌下通入含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，用专门的烟气检测仪器，记录随着时间的变化，尾气中NO的浓度。验证不同型号的有机硅蜡所制得的脱硫脱硝剂吸收一氧化氮的能力，结果见表14。表14各脱硫脱硝剂在40℃下通含有100ppm一氧化氮（NO/N2）气体，随时间变化尾气中一氧化氮的浓度有机硅蜡型号通气0.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气1.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气2.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气3.5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气4h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）通气5h后尾气中一氧化氮浓度（ppm）GY1151720263042505562GY2121420243037424755GY3101215202532374247GY4445556688GY581012152025303235GY661011151822263234GY7557121517222527实施例11将不同型号改性有机硅蜡、小分子有机过氧化物7和氯化液体石蜡按重量配比为90:5:5加入三口瓶中混合均匀，制得不同脱硫脱硝剂，在40℃下当液体吸收一氧化氮气体得到饱和后，采用升温的方法将液体中的一氧化氮逸出，随着温度的升高该液体中一氧化氮的残留量，结果见表15。表15各脱硫脱硝剂在40℃吸收NO气体达到饱和后，升高温度混合物中NO气体的残留量改性有机硅蜡型号投料量(g)40℃饱和时吸收量(g)50℃时气体残留样(g)60℃时气体残留样(g)70℃时气体残留样(g)80℃时气体残留样(g)90℃时气体残留样(g)100℃时气体残留样(g)GY1300.024.235.124.814.212.111.270.38GY23005.45.214.964.532.101.350.36GY3300.025.175.024.764.152.041.220.37GY4300.046.545.895.664.072.161.230.20GY5300.014.564.223.983.691.991.120.32GY6300.074.353.993.573.231.560.990.22GY7300.053.853.362.992.641.250.680.19实施例12将总量为200g的含90wt%GY4型有机硅蜡、5wt%小分子有机过氧化物7和5wt%氯化液体石蜡加入三口瓶中混合，搅拌均匀制备得到脱硫脱硝剂，在40℃下，当混合物吸收一氧化氮达到饱和后，采用升温的方法将混合物中的一氧化氮脱除。脱除了一氧化氮的该混合物再重复用来做同一温度下吸收一氧化氮的实验。以此类推，该脱硫脱硝剂至少被应用5次来检验其重复吸收一氧化氮的能力，结果见表16。表16重复吸收一氧化氮实验结果重复次数样品量（g）40℃饱和吸收量（g）03006.541300.36.662300.76.493301.06.704301.36.565301.76.60当前第1页1 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