本发明涉及吸附剂的,更具体地说,它涉及一种电炉烟气用吸附剂及其制备方法。
背景技术:
1、由于电炉炼钢具有流程短、能耗低等优点,成为当前主要的炼钢方法之一。并且,随着电炉炼钢技术的迅速发展以及废钢资源的逐步释放,我国钢铁行业的短流程电炉炼钢的比例也将逐步增加。
2、然而,目前电炉通产是在微正压或微负压气氛下操作得到,并且电炉的密封性较差,使得在电炉炼钢的过程中,可能会有部分烟气溢出;此外,在向电炉中加料时,通常也容易存在大量烟气外溢。由于电炉烟气包含烟粉尘、一氧化碳、nox、so2、有机物以及重金属等成分,因此,电炉烟气的溢出,不仅严重危害环境,还会给相关工作人员的身体健康带来隐患。
3、目前,常用的处理烟气的方法是吸附法,其中,吸附剂的好坏很大程度上影响了吸附法的效果优劣,因此,目前亟需提供一种能够高效处理电炉烟气的吸附剂。
技术实现思路
1、为了提高对电炉烟气的处理效果,本申请提供一种电炉烟气用吸附剂及其制备方法。
2、第一方面,本申请提供一种电炉烟气用吸附剂,采用如下技术方案:
3、一种电炉烟气用吸附剂,所述吸附剂包括以下重量份的原料:电石渣4-7份、改性沸石粉6-12份、改性蒙脱石4-7份、壳聚糖改性二氧化钛3-7份、硅胶粉3-5份、酚醛树脂5-9份、七铝酸十二钙2-5份;其中,所述改性蒙脱石是通过二硫化钼、聚乙烯醇对蒙脱石进行改性得到的,所述改性沸石粉是通过阳离子聚丙烯酰胺和三氯化铁改性得到。
4、通过上述的技术方案,使得本申请的电炉烟气用吸附剂的对nox的吸附量的范围为46.3-48.1mg/g,对so2的吸附量的范围为57.3-58.4mg/g,对粉尘的吸附量的范围为23.1-24.3mg/g。由此可见,本申请的电炉烟气用吸附剂,通过各原料之间的相互协同作用,显著提高了其吸附性能,提高了对有害物质的吸附量,符合市场需求。
5、本申请中,通过加入电石渣,能够与电炉烟气中的有机物反应,降低电炉烟气的粘性,从而使得电炉烟气用吸附剂能够有效吸附电炉烟气中的有害气体和粉尘;通过加入改性蒙脱石,以二硫化钼、聚乙烯醇对蒙脱石进行改性,增强了吸附力度,而且微孔数量明显增加,具有较强的吸附能力,并且能够与硅胶粉、酚醛树脂相互协同,进一步提高吸附剂的吸附性能;此外,通过二硫化钼、聚乙烯醇对蒙脱石进行改性,使得得到的改性蒙脱石对重金属粒子吸附性能较强;通过加入壳聚糖改性二氧化钛,以壳聚糖对二氧化钛进行改性,能够提高二氧化钛的分散性、抗菌性能和催化降解性能;由于壳聚糖与二硫化钼之间存在相互作用力,使得壳聚糖改性二氧化钛与改性蒙脱石之间存在相互协同作用,能够提高对重金属粒子的吸附作用,从而提高电炉烟气吸附剂的吸附性能,有助于提高其对电炉烟气中的粉尘的吸附量。此外,通过加入七铝酸十二钙中,也能够提高对电炉烟气中的有害物质的吸附率。
6、可选的,所述改性蒙脱石包括以下重量份的原料:聚乙烯醇10-14份、水140-160份、二硫化钼粉末1-2份、蒙脱石粉末40-60份。
7、可选的,所述改性蒙脱石采用以下方法制备得到:将聚乙烯醇溶于水总量的9/10中,得到物料i;将二硫化钼粉末加入至剩余量的水中,超声1h,得到物料ii;将物料ii滴加至物料i中,搅拌5min,然后加入蒙脱石粉,搅拌至混合均匀,干燥,得到改性蒙脱石。
8、可选的,所述壳聚糖改性二氧化钛包括以下重量份的原料:硫酸钛5-6份、尿素6-7份、水100-110份、2wt%壳聚糖乙酸溶液100-105份。
9、可选的,所述壳聚糖改性二氧化钛采用以下方法制备得到:将硫酸钛和尿素加入至水中,溶解后,60℃下反应1h,再加入2wt%壳聚糖乙酸溶液,再用2mol/l的氨水调节至ph为4.8-5.2,反应3-4h后,水洗沉淀物,烘干,研磨,煅烧,得到壳聚糖改性二氧化钛。
10、可选的,所述改性沸石粉包括以下重量份的原料:沸石粉10-12份、阳离子聚丙烯酰胺0.01-0.1份、聚乙烯吡咯烷酮0.4-0.5份。
11、可选的,所述改性沸石粉采用以下方法制备得到:将沸石粉和聚乙烯吡咯烷酮混合均匀,然后在300-400℃的条件下加热处理2h,然后加入阳离子聚丙烯酰胺,超声振荡20min,得到改性沸石粉。
12、可选的,以重量份计,所述吸附剂中还包括2-4份的腐殖酸改性柚子皮瓤。
13、通过采用上述技术方案,腐殖酸改性柚子皮瓤与壳聚糖改性二氧化钛之间存在相互协同作用,能够进一步提高吸附剂对于有害物质的吸附效果。
14、可选的,所述腐殖酸改性柚子皮瓤包括以下重量份的原料:柚子皮粉3-4份、氢氧化钠8-9份、尿素9-10份、水160-180份、腐殖酸0.06-0.1份;所述腐殖酸改性柚子皮瓤采用以下方法制备得到:将柚子皮内白瓤烘干、粉碎,再过100目筛,得到柚子皮粉;30℃下,将柚子皮粉、氢氧化钠以及尿素加入至水总量的4/5中,搅拌45min,抽滤,水洗,60℃下烘干24h,得到物料iii;30℃下,将物料iii、腐殖酸加入至剩余量的水中,搅拌6h,抽滤,水洗,得到物料iv;将物料iv在60℃下烘干24h,研磨,过50目筛,得到腐殖酸改性柚子皮瓤。
15、第二方面,本申请提供一种电炉烟气用吸附剂的制备方法,采用如下技术方案:
16、一种电炉烟气用吸附剂的制备方法,包括以下步骤:
17、将电炉烟气用吸附剂的原料混合均匀,造粒,即得电炉烟气用吸附剂。
18、通过采用上述技术方案,使得电炉烟气用吸附剂的制备过程简单,容易操作。
19、综上所述,本申请至少具有以下有益效果:
20、1、本申请的电炉烟气用吸附剂,通过改性沸石粉、改性蒙脱石、硅胶粉、酚醛树脂、七铝酸十二钙之间的相互协同作用,使得电炉烟气用吸附剂对电炉烟气中的有害物质具有优良的吸附性能;
21、2、本申请的电炉烟气用吸附剂,通过加入壳聚糖改性二氧化钛和腐殖酸改性柚子皮瓤,由于壳聚糖和腐殖酸之间存在相互作用力,使得壳聚糖改性二氧化钛和腐殖酸改性柚子皮瓤之间存在相互协同作用,能够提高对于重金属粒子、一氧化碳、nox、so2等物质的吸附性能,使得电炉烟气用吸附剂对电炉烟气中的有害物质的吸附效果进一步提高。
1.一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述吸附剂包括以下重量份的原料:电石渣4-7份、改性沸石粉6-12份、改性蒙脱石4-7份、壳聚糖改性二氧化钛3-7份、硅胶粉3-5份、酚醛树脂5-9份、七铝酸十二钙2-5份;
2.根据权利要求1所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述改性蒙脱石包括以下重量份的原料:聚乙烯醇10-14份、水140-160份、二硫化钼粉末1-2份、蒙脱石粉末40-60份。
3.根据权利要求2所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述改性蒙脱石采用以下方法制备得到:
4.根据权利要求1所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述壳聚糖改性二氧化钛包括以下重量份的原料:硫酸钛5-6份、尿素6-7份、水100-110份、2wt%壳聚糖乙酸溶液100-105份。
5.根据权利要求4所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述壳聚糖改性二氧化钛采用以下方法制备得到:
6.根据权利要求1所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述改性沸石粉包括以下重量份的原料:沸石粉10-12份、阳离子聚丙烯酰胺0.01-0.1份、聚乙烯吡咯烷酮0.4-0.5份。
7.根据权利要求6所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述改性沸石粉采用以下方法制备得到:
8.根据权利要求1所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,以重量份计,所述吸附剂中还包括2-4份的腐殖酸改性柚子皮瓤。
9.根据权利要求8所述的一种电炉烟气用吸附剂,其特征在于,所述腐殖酸改性柚子皮瓤包括以下重量份的原料:柚子皮粉3-4份、氢氧化钠8-9份、尿素9-10份、水160-180份、腐殖酸0.06-0.1份;
10.一种如权利要求1所述的电炉烟气用吸附剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: