CN101487004B - 一种可再生的干法吸附脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种可再生的干法吸附脱硫剂及其制备方法，涉及一种脱硫剂，尤其是涉及一种可再生负载型微生物干法吸附脱硫剂及其制备方法。提供一种可再生的干法吸附脱硫剂的制备方法。将微生物菌加入水，在75～85℃水浴中蒸煮，过滤，得菌液，待用；将氧化铝与载体焙烧，进行活化处理，按等体积浸渍法将微生物菌液负载和锚定在载体上，浸渍后，干燥，得到按质量百分比菌体负载量为5％～30％的吸附脱硫剂。

Description

一种可再生的干法吸附脱硫剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种脱硫剂，尤其是涉及一种可再生负载型微生物干法吸附脱硫剂及其制备方法。
背景技术
我国能源结构中主要是以煤、石油等化石类燃料为主，燃烧过程产生的二氧化硫已经成为大气污染的主要污染源之一，目前的脱硫技术主要是以石灰乳等碱性物质湿法脱硫为主，其主要缺点是在脱硫过程中水消耗量大，且易产生二次污染。为了克服湿法脱硫的不足，干法脱硫技术成为脱硫技术开发的重点，利用如氧化钙和氧化镁等固体碱性氧化物及矿物来脱硫。中国专利ZL01144140.2发明了一种以冶金粉尘为原料制备干法脱硫剂的方法。
但上述吸附剂不仅都存在硫容(二氧化硫的吸附能力)较低和吸附剂再生困难等缺点，而且吸附后的吸附剂不能循环重复使用，脱硫后的固体废弃物往往成为新的污染源。这些不足限制了干法脱硫在烟道气脱硫中的应用。许多微生物具有吸附金属离子的特性，在贵金属的回收中得到广泛应用。刘月英等(中国专利ZL 00101516.8；ZL02102604.1)报道了利用微生物菌吸附回贵金属金和钯，其中中国专利ZL02102604.1公开一种微量贵金属的回收方法，采用的细菌为地衣芽胞杆菌，株号R08。首先将菌体浓度为0.4～2.0g/L的R08菌体细胞溶液与浓度为30～300mg/L的Pd2+水溶液混合，于5～60℃，pH2.0～3.5的条件下，按130次/min的振荡频率振荡3～90min，然后过滤Pd2+菌体作用液，将过滤后的吸附Pd2+的菌体于室温下放置6～48h，最后经550～800℃灼烧1.5～3h后得金属钯。方法简便，成本低，特别适合于从低浓度的Pd2+溶液中回收钯，Pd2+吸附率可高达99％。
利用二氧化硫与微生物表面活性基团的弱的相互作用来进行干法可再生脱硫还没有相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种可再生的干法吸附脱硫剂的制备方法。
本发明包括以下步骤：
1)将微生物菌加入水，在75～85℃水浴中蒸煮，过滤，得菌液，待用；
2)将氧化铝与载体焙烧，进行活化处理，按等体积浸渍法将微生物菌液负载和锚定在载体上，浸渍后，干燥，得到按质量百分比菌体负载量为5％～30％的吸附脱硫剂(记为Bio/S，其中Bio代表经处理过的微生物菌，S代表载体)。
所述微生物菌可选自地衣芽孢杆菌(Bacillus Licheniformis)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)或酒发酵用酵母菌(yeast)等具有吸附性能的菌种。
载体可选自γ-Al2O3，二氧化钛，高岭土，活性炭，α-Al2O3等；所述的焙烧的温度最好为400～600℃，焙烧的时间最好为4～6h；干燥的温度最好为80～90℃。
二氧化硫的吸附与脱附过程可在小型固定床反应器中进行，吸附剂量为2g，将流量为80ml/min的2％SO2，5％O2，5％H2O烟道气通入装填有吸附剂的反应器中，测出吸附二氧化硫量的饱和吸附量。
脱附剂再生过程可采用以下方法。
将被二氧化硫饱和吸附的吸附剂置于流量为60～100ml/min氮气气氛下，在50～120℃，脱附30～40min，或在真空条件下脱附，直到脱附尾气中没有二氧化硫检出为止。
本发明利用微生物菌体与复合氧化物相互作用，通过菌体与烟道气中二氧化硫发生物理吸附或弱的化学吸附，将二氧化硫从烟道气中脱除，吸附剂在真空下或在惰性气体气流中脱附得到再生，从而实现吸附剂的重复使用。这样可以大大减少吸附剂的消耗，同时脱除的二氧化硫可以进行资源化利用。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
将γ-Al2O3在200℃干燥4h进行在400℃活化处理，然后用浸渍法按5％R08负载量浸渍R08菌液，静置12h，在80℃条件下进行干燥12h，得到脱硫剂5％R08/γ-Al2O3 2.0g。
二氧化硫的吸附与脱附过程在自制的小型固定床反应器中进行，吸附剂量为2g，将流量为150ml/min的2％SO2，5％O2，5％H2O烟道气通入固定床反应器中，在30～80℃测得饱和吸附量。
将上述被二氧化硫饱和吸附后的脱硫剂R08/γ-Al2O3，通入100ml/min氮气在80℃再生。将再生后的R08/γ-Al2O3按上述方法进行重复脱硫，多次再生后R08/γ-Al2O3的吸附脱硫性能如表1所示。
实施例2
用等体积浸渍法按8％枯草杆菌负载量制备8％枯草杆菌/γ-Al2O3吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，脱硫剂的吸附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例3
用等体积浸渍法按15％R08负载量制备15％R08/γ-Al2O3吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例4
用等体积浸渍法按20％市售地衣芽孢杆菌负载量制备20％市售地衣芽胞杆菌/γ-Al2O3吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例5
用等体积浸渍法10％R08负载量制备10％R08/高岭土吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例6
用等体积浸渍法20％R08负载量制备20％R08/高岭土吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例7
用等体积浸渍法按10％R08负载量制备10％R08/活性炭吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例8
用等体积浸渍法按20％R08负载量制备20％R08/活性炭吸附脱硫剂2.0.g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例9
用等体积浸渍法按5％R08负载量制备5％R08/TiO2吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例10
用等体积浸渍法按15％R08负载量制备15％R08/TiO2吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1得到的脱硫剂15％R08/TiO2吸附剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，评价结果如表1所示。
实施例11
用等体积浸渍法按15％R08负载量制备15％R08/α-Al2O3吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1，得到的脱硫剂吸附剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，脱硫剂的吸附再生性能如表1所示。
实施例12
用等体积浸渍法按10％负载量制备10％酵母菌/α-Al2O3吸附脱硫剂2.0g，其余方法同实施例1得到的脱硫剂吸附与脱附再生性能评价过程同实施例1，脱硫剂的吸附再生性能如表1所示。
表1：B/S吸附脱硫剂脱除二氧化硫的再生性能
Figure G2009101109833D00041

Claims (3)

1.一种可再生的干法吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤
1)将微生物菌加入水，在75～85℃水浴中蒸煮，过滤，得菌液，待用，所述微生物菌选自地衣芽孢杆菌(Bacillus Licheniformis)、枯草杆菌(Bacillus subtilis)或酒发酵用酵母菌(yeast)；
2)将载体焙烧，进行活化处理，按等体积浸渍法将微生物菌液负载和锚定在载体上，浸渍后，干燥，得到按质量百分比菌体负载量为5％～20％的吸附脱硫剂，所述载体选自γ-Al2O3，二氧化钛，高岭土，活性炭或α-Al2O3。
2.如权利要求1所述的一种可再生的干法吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于所述焙烧的温度为400～600℃，焙烧的时间为4～6h。
3.如权利要求1所述的一种可再生的干法吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于干燥的温度为80～90℃。
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