一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂及其制备方法
【专利摘要】本发明属于烟气处理领域，共爱了一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂，该制剂使用了活性炭、海泡石、氟化钙、高铝矾土以及纳米材料。本发明还提供了上述制剂的制备方法。本发明制剂兼具脱硫脱硝除尘的功能，制备方法简单，效率高。
【专利说明】
[0001] 一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂及其制备方法
技术领域
[0002] 本发明属于烟气处理领域，具体涉及一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂及其制备 方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 烟气是气体和烟尘的混合物，是污染大气的主要原因之一。烟气的成分很复杂，气 体中包括硫化物、碳化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温 裂解产物等。因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟尘对人体的危害性与颗粒 的大小有关，对人体产生危害的多是直径小于10微米的飘尘，尤其以1-2.5微米的飘尘 危害性最大。烟尘对空气的污染与气象条件关系密切，风、大气稳定度、湍流等与大气污染 状况关系密切，此外光化学、生物化学对烟气的污染亦有一定影响。对人体的危害一方面取 决于污染物质的组成、浓度、持续时间及作用部位，另一方面取决于人体的敏感性。烟气浓 度高是可引起急性中毒，表现为咳嗽、咽痛、胸闷气喘、头痛、眼睛刺痛等，严重者可死亡。最 常见的是慢性中毒，引起刺激呼吸道粘膜导致慢性支气管炎等。
[0005] 我国的工业化进程刚刚起步，是一个工业锅炉生产和使用大国。但是，我国燃煤工 业锅炉状况令人堪忧，2010年工业锅炉燃煤排放二氧化硫约1000万吨、氮氧化合物约200 万吨、粉尘约100万吨，废渣约9000万吨，是我国仅次于燃煤发电的第二大煤烟型污染源； 其中二氧化硫的浓度可达到50_200ug每立方米，尤其在北方的重工业城市污染更为严重。 目前，企业对燃煤污染物的控制主要集中在除尘、脱硫和脱硝。烟气脱硫，指从烟道气或其 他工业废气中除去硫氧化物(S02和S03)，脱硝是指从燃烧烟气中去除氮氧化物的过程。
[0006] 目前，有较多的公司开始着手研究可同时脱硫脱硝除尘的制剂，也有一些产品上 市销售;大多数的制剂存在成本相对较高，吸附量较小，稳定性不高，不能兼具脱硫脱硝除 尘的功能，而且在大规模应用时存在一定的缺陷。近年来，在环境问题及能源危机日益严重 的情况下，国内外逐步将研究目标转移到开发吸附效率高，兼具脱硫脱硝除尘的功能的新 型材料来制备脱硫脱硝除尘制剂。
[0007]
【发明内容】
[0008] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂。本 发明制剂兼具脱硫脱硝除尘的功能，效率高，可用于锅炉烟气。本发明还公开了上述粉剂的 制备方法。
[0009] 本发明是通过如下方案来实现的： 一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂，其按照如下步骤制备而得： 步骤1)将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与氟化钙、高铝矾土混合，再进行研 磨，得到粒径为100目的粉末； 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500 转/min搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50-100目的颗粒，即为组分A; 步骤3)称取30-40目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20 %的稀硝酸溶液，以 没过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依 次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水 分含量在5_10%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎 成10-20目的颗粒，即为组分B; 步骤5)将组分A和组分B按照2-3:5-7的质量比混合，搅拌均匀，即得。
[0010] 所述步骤1)中，海泡石、氟化钙以及高铝矾土的质量比为10-15:8-12:4-7。
[0011] 所述步骤2)中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量比 为7-9:3-4:15-20:30-50。
[0012] 所述步骤4)中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及 去离子水的质量比为20-30:2-3:2-3:1-2:50-70。
[0013]上述述制剂的制备方法。
[0014] 本发明取得的有益效果主要包括： 本发明通过添加阳离子淀粉对海泡石、氟化钙以及高铝矾土进行表面改性修饰，使得 粉体带有电荷，提高了对粉尘的吸附能力，还能够使得产品具有一定的静电吸附作用;本发 明通过对活性炭进行了进行表面氧化处理，从而提高表面含氧酸性基团的含量，增强表面 的极性，更易吸附极性物质；改性活性炭含有大量的微孔，具有强的吸附功能，对其进行了 改性，使它与其他物质的接触面积大大增加，对气体等具备良好的吸附作用;本发明通过浸 泡焙烧等工艺，增加了孔径数目，提高了表面粗糙度以及比表面积，增强了吸附能力:本发 明不同原料采用不同的粒径，增大了复合物的比表面积;本发明制备的化学制剂，配伍合 理，各原料相互协同，能够达到较佳的除尘脱硫脱硝效果;本发明还使用了秸杆废弃物作为 原料，节省了成本，提高了企业的工业附加值。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具 体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0017] 实施例i 一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂，其按照如下步骤制备而得： 步骤1)将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与氟化钙、高铝矾土混合，再进行研 磨，得到粒径为100目的粉末;其中，海泡石、氟化钙以及高铝矾土的质量比为10:8:5; 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500 转/min搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50目 的颗粒，即为组分A;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量 比为 7:3:15:30; 步骤3)称取30目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20%的稀硝酸溶液，以没 过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依 次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水 分含量在5%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500 °C下焙烧3小时，取出，粉碎成 20目的颗粒，即为组分B;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌 以及去尚子水的质量比为20:2:2:1:50; 步骤5)将组分A和组分B按照2:5的质量比混合，搅拌均匀，即得。
[0018] 实施例2 一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂及其制备方法，其按照如下工艺制备而得： 步骤1)将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与氟化钙、高铝矾土混合，再进行研 磨，得到粒径为100目的粉末;其中，海泡石、氟化钙以及高铝矾土的质量比为15:8:5; 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500 转/min搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到80目 的颗粒，即为组分A;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量 比为9:4:20:40; 步骤3)称取40目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20%的稀硝酸溶液，以没 过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依 次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水 分含量在10%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎成 10目的颗粒，即为组分B;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌 以及去离子水的质量比为30:3:3:2:70; 步骤5)将组分A和组分B按照3:7的质量比混合，搅拌均匀，即得。
[0019] 实施例3 一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂，其按照如下步骤制备而得： 步骤1)将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与氟化钙、高铝矾土混合，再进行研 磨，得到粒径为100目的粉末;其中，海泡石、氟化钙以及高铝矾土的质量比为15:8:4; 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500 转/min搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到100 目的颗粒，即为组分A;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质 量比为8:3:20:40; 步骤3)称取30目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20%的稀硝酸溶液，以没 过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依 次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水 分含量在8%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500 °C下焙烧3小时，取出，粉碎成 20目的颗粒，即为组分B;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌 以及去离子水的质量比为25:2:3:2: 70; 步骤5)将组分A和组分B按照2:6的质量比混合，搅拌均匀，即得。
[0020] 实施例4 模拟烟气的组分:S〇2为1020mg/Nm3，N0x 为487mg/Nm3，粉尘（<2 ? 5wn)为 99mg/Nm3，空速 为50001T1，温度为150°C，同时将实施例2制备的制剂铺设到固定床反应器中，分别设定脱硫 脱销除尘的时间为30、60min，测定脱硫脱销除尘率，具体见表1:
结论:本发明脱硫脱硝除尘的制剂30min脱硫脱销除尘率可达到90%左右，60min脱硫脱 销除尘率可达到95%以上。
[0021]以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这 些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明 的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种用于烟气脱硫脱硝除尘的制剂，其按照如下步骤制备而得： 步骤1)将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与氟化钙、高铝矾土混合，再进行研 磨，得到粒径为100目的粉末； 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500 转/min搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50-100目的颗粒，即为组分A; 步骤3)称取活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20%的稀硝酸溶液，浸泡6小时， 然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依 次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至HKTC时，维持HKTC继续搅拌蒸发水分，待水 分含量在5_10%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎 成10-20目的颗粒，即为组分B; 步骤5)将组分A和组分B按照2-3:5-7的质量比混合，搅拌均匀，即得。2. 根据权利要求1所述的制剂，其特征在于，所述步骤1)中，海泡石、氟化钙以及高铝矾 土的质量比为 10-15:8-12:4-7。3. 根据权利要求1所述的制剂，其特征在于，所述步骤2)中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、 步骤1)所得粉末以及去离子水的质量比为7-9:3-4:15-20:30-50。4. 根据权利要求1所述的制剂，其特征在于，所述步骤4)中，步骤3)所得活性炭、纳米硅 藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水的质量比为20-30:2-3:2-3:1-2:50-70。5. 权利要求1-4任其一所述制剂的制备方法。
【文档编号】B01J20/20GK105879568SQ201610416249
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】王均成, 丁兆堂, 杜鹏, 徐淑伟, 王皓, 王文强, 梁晓娟
【申请人】内蒙古阜丰生物科技有限公司