一种对pm2.5具有团聚作用的新型脱酸剂制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保材料制备领域，具体为一种对PM2.5具有团聚作用的新型脱酸剂制 备方法。
【背景技术】
[0002] PM2.5是空气中直径小于或者等于2.5μπι的颗粒物，虽然在大气成分中所占的比重 很小，但是对空气质量和能见度有重要影响。世界卫生组织给出的ΡΜ 2.5的安全限制是年浓 度lOyg/n^JOlO年，给出的健康数据表明，北京、上海、广州、西安由ΡΜ 2.5污染导致的死亡人 数分别为2724、3247、1984、742，占当年死亡人数的比例2.0%、1.7%、2.3%、1.6%，四城市 经济损失达61.7亿元。在里昂的国际癌症研究会议上，ΡΜ2.5被确认为人类的致癌物。由此 看来ΡΜ 2.5对于人体健康影响巨大。
[0003] ΡΜ2.5的来源主要分为两种自然源和人为源。自然源来自沙漠、裸露的地面、森林大 火、火山喷发等自然现象的挥发;人为源来自燃料的燃烧、汽车尾气、工业生产、社会建设等 过程，此为ΡΜ2. 5的最主要的来源，因此要着重加强对人为源的控制，减少ΡΜ2.5。自1990年以 来，大气中ΡΜ 2.5的浓度不断上升，其中火电厂排放在100万t左右。火电厂烟尘中大部分是 PM2.5，且比例逐年提高，火电厂务必对PM2.5采取相应的措施来减少排放。
[0004] PM2.5在大气中以水溶性离子气溶胶存在，硫酸盐、铵盐、硝酸盐是其重要的组成部 分。经对电厂采集的颗粒物进行测试，电厂大气中的颗粒物主要组成为Si〇2、Al2〇3、Fe2〇3和 CaO。当电厂所采用的燃料不同，最终产生的颗粒物中含有的化学成分也不同。目前，对于电 厂中的PM2.5，采用的方法:传统控制技术、混合除尘控制技术、团聚技术。传统控制技术，以 静电除尘器或布袋除尘为主，并附带有湿法脱硫。当采用湿法脱硫体系对烟气中细颗粒物 脱除时，对小于2.5μπι的颗粒物脱除效率不高；另外脱硝技术也对脱除PM 2.5有促进作用。混 合除尘控制技术又分为:静电加旋风、静电加颗粒层除尘器、静电加布袋。团聚技术包括电 团聚、声团聚、热团聚、湍流边界层团聚、光团聚和化学团聚等。这两种技术无疑增加了电厂 的投入，而且对于原始电厂来说，后期改造特别困难。
[0005] 本文采用半干法和干法相互结合，并通过与布袋除尘相连接，进行脱酸及脱除 PM2.5。研究石灰和新型脱酸剂之间物化性质之间的差别，并分析其对烟气指标的影响。同时 针对垃圾电厂结合同步采用这两种脱酸工艺，脱除PM 2.5。
【发明内容】
[0006] 本发明利用表面活性剂六偏磷酸钠对有机高分子聚合物聚丙烯酰胺进行改性，然 后将改性后的聚丙烯酰胺添加到垃圾电厂干法除尘的脱酸剂中，制备出对PM 2.5具有团聚作 用的新型脱酸剂。由于此种改性聚合物促进了脱酸剂促进对PM2. 5的捕捉作用，从而表现出 较单一脱酸剂更好的稳定性和环保性。通过垃圾电厂干法系统所用的普通脱酸剂相比，含 有聚丙烯酰胺的新型脱酸剂表现出了对PM 2.5更为优越的捕捉和团聚作用。
[0007] 本发明的目的在于提出一种对PM2.5具有预团聚作用的新型脱酸剂制备方法
[0008] 本发明提供的一种对PM2.5具有预团聚作用的新型脱酸剂制备方法如下:首先以去 离子水、聚丙烯酰胺、六偏磷酸钠为前驱体，经搅拌和干燥后制备出表面改性的聚丙烯酰胺 粉体;然后将聚丙烯酰胺和脱酸剂两种粉体以一定量的质量比均化混合，最后得到对PM 2.5 具有预团聚作用的新型脱酸剂。
[0009] 本发明进一步给出在上述方法基础上的具体工艺参数：
[0010] 1、表面改性的聚丙烯酰胺粉体的制备工艺参数:聚丙烯酰胺和去离子水以一定浓 度混合，将该混合液转移至烧杯中恒温加热搅拌，其中聚丙烯酰胺水溶液中的浓度0.1~ 0.5g · L-1，溶液温度优选25°C，搅拌时间优选0.5h。搅拌后的溶液加入六偏磷酸钠，其中六 偏磷酸钠的加入量为聚丙烯酰胺质量的〇. 1 %~〇. 5 %，加入六偏磷酸钠后，混合溶液然后 超声振动lh。
[0011] 2、经超声振动后的溶液70°C干燥24h后研磨。
[0012] 3、干燥后的表面改性的聚丙烯酰胺粉体与小苏打粉体按照0.5%~1.0%(质量百 分比）的比例混合均化，混合粉体用于垃圾电厂干法系统中脱硫脱硝及对PM2.5的团聚捕 捉。
[0013]本发明还给出了优选的方案，具体如下：
[0014]聚丙烯酰胺和去离子水以一定浓度混合，将该混合液转移至烧杯中恒温加热搅 拌，其中聚丙烯酰胺水溶液中的浓度〇. 1~〇. 5g · L-1，溶液温度优选25°C，时间优选0.5h。 搅拌后的溶液加入六偏磷酸钠，其中六偏磷酸钠的加入量为聚丙烯酰胺质量的0.1 %~ 1.0%，加入六偏磷酸钠后，混合溶液然后超声振动lh，经超声振动后的溶液70°C干燥后研 磨，干燥后的表面改性的聚丙烯酰胺粉体与小苏打粉体按照1.0% (质量百分比）的比例混 合均化，混合粉体用于垃圾电厂干法系统中脱硫脱硝及对PM2.5的团聚捕捉。
[0015] 本发明的作用机理是:有机高分子聚丙烯酰胺经阳离子表面活性剂六偏磷酸钠改 性后，聚丙烯酰胺表面此时在带有了正电荷，表面电负性减弱，当与脱酸剂小苏打混合后， 在布袋除尘器中对PM 2.5的吸附作用增强，同时聚丙烯酰胺颗粒表面由于静电排斥作用，在 布袋除尘器中分散更加均匀，对PM 2.5的捕捉作用加强，促进了PM2.5的团聚现象，使PM 2.5在烟 气中更易沉降，相比单一成分的脱酸剂，混合粉体表现出更好的稳定性和环保性。
[0016] 本发明所获得的新型脱酸剂，经验证在布袋除尘器中使用时对大于ο.?μπι的颗粒 具有良好的脱除效果。在布袋除尘器中新型脱酸剂中对ΡΜ 2.5的脱除率达到92.3%，同时，新 型脱酸剂还对ΡΜ2. 5中水溶性的离子还具有较好的脱除效果。
[0017] 本发明提供的方法的特点：
[0018] 1、有利于环境保护，没有产生次生危害。
[0019] 2、工艺过程简单，易于实现，便于控制，用量少，综合成本低。
【附图说明】
[0020] 图1为某垃圾电厂布袋除尘器使用表面改性的聚丙烯酰胺的新型脱酸剂工艺前 (a)后(b)颗粒数量分布。
[0021] 图2为使用含有表面改性后的聚丙烯酰胺的新型脱酸剂对PM2.5中可溶性离子浓度 的脱除效果。
【具体实施方式】
[0022]下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制 本发明。
[0023] 实施例1
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