CN104548893A - 一种低温复合干式脱硫材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温复合干式脱硫材料及其制备方法，所述低温复合干式脱硫材料以金属氧化物或者金属碳酸盐为复合干式脱硫材料的基体，另外加入金属氢氧化物组成，其中金属氢氧化物的质量百分含量为10-30％。以金属氧化物或金属碳酸盐为复合脱硫材料基体，加入金属氢氧化物，提高复合材料的低温脱硫效率，得到的低温复合干式脱硫材料不仅低温脱硫效率高，而且高温时吸收SO₂效率高，脱硫能力也很突出，应用温度范围广。

Description

一种低温复合干式脱硫材料及其制备方法

技术领域：

本发明涉及废气处理中烟气脱硫领域，具体涉及一种低温复合干式脱硫材料及其制备方法。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，二氧化硫的排放量也在不断增加，为控制大气污染排放，国家环保总局和国家发展和改革委员会采取了一系列加强对二氧化硫污染防治的措施，炼厂和电厂等纷纷上马烟气脱硫项目。

目前，国内外常用的脱硫技术有很多，按照脱硫方式和产物形态的不同，烟气脱硫技术可分为湿法、半干法、干法三大类。目前以石灰石-石膏法为代表的湿法脱硫技术，是最主流的烟气脱硫方法。湿法脱硫总体说来虽然技术比较成熟，脱硫效率较高，但仍存在投资运行成本大、易腐蚀设备等缺点。相对来说，干法脱硫过程简单，对设备腐蚀性小，脱硫产物易处理，但也存在脱硫效率低、设备庞大的问题。制备高效的脱硫材料，成为干法脱硫技术的核心所在。

在传统的碳酸盐吸附SO₂的脱硫方法中，923K时碳酸盐可以很好地与SO₂反应，当反应温度较低时(473K～723K)，虽然碳酸盐仍表现出良好的SO₂吸收能力，但是硫酸盐形成速率却大大降低，而且柴油机尾气通常低于923K，将烟气二次加热后再脱硫无疑增加了能耗。此外，当温度升至中温阶段(773K左右)，碳酸盐即开始分解，造成脱硫材料不稳定。

因此，亟需寻求一种低温活性高、应用温度范围广的干式脱硫材料。

发明内容：

本发明的目的是为了克服现有技术上所存在的不足而提供一种具有低温脱硫效率高、成本低廉、应用温度范围广的复合干式脱硫材料。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种低温复合干式脱硫材料，以金属氧化物或者金属碳酸盐为复合干式脱硫材料的基体，另外加入金属氢氧化物组成，其中金属氢氧化物的质量百分含量为10-30％。

所述金属氧化物优选自MnO₂、Fe₂O₃中的一种。

所述金属碳酸盐优选自CaCO₃或MgCO₃。

所述金属氢氧化物优选自NaOH、KOH或LiOH中的一种。

所述低温复合干式脱硫材料粒径为50～300μm。

所述低温复合干式脱硫材料的制备方法，包括如下步骤：

a、将金属氧化物或者金属碳酸盐与金属氢氧化物研磨混合，其中金属氢氧化物的质量百分含量为10-30％；

b、将步骤a所得混合物以机械研磨法、普通溶解法或超声溶解法复合，70～120℃下干燥后筛分，得到粒径50～300μm的低温复合干式脱硫材料；所述机械混合法，直接将混合物研磨；所述普通溶解法将混合物搅拌溶解于离子交换水；所述超声溶解法将混合物超声溶解于离子交换水。

本发明还保护所述低温复合干式脱硫材料的应用，SO₂的体积浓度范围为100ppm至1％，温度区间为350℃至650℃。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.以金属氧化物或金属碳酸盐为复合脱硫材料基体，加入金属氢氧化物，提高复合材料的低温脱硫效率。

2.所述低温复合干式脱硫材料不仅低温脱硫效率高，而且高温时吸收SO₂效率高，脱硫能力也很突出，应用温度范围广。

附图说明：

图1是实施例1中CaCO₃和NaOH复合而成的复合脱硫材料B与传统CaCO₃脱硫材料A在不同温度下的脱硫效果对比图。

具体实施方式：

以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

一种低温复合干式脱硫材料，以CaCO₃为复合干式脱硫材料的基体，另外加入NaOH组成，其中NaOH的质量百分含量为20％。所述低温复合干式脱硫材料粒径为125μm。

其制备方法如下：

将8g CaCO₃和2g NaOH固体混合，充分研磨粉末110℃下干燥后筛分，得到粒径125μm低温复合干式脱硫材料B。

对比例1：将10g CaCO₃充分研磨，110℃下干燥后筛分，得到粒径125μm的传统脱硫材料A。

将脱硫材料A和B分别置于350℃、450℃、550℃和650℃下进行烟气脱硫测试，SO₂的体积浓度范围为1000ppm，测试结果如图1所示，从图中可以看出，低温复合干式脱硫材料B在低温(350℃、450℃)时的SO₂处理能力要远大于传统脱硫材料A，在高温(550℃、650℃)时，复合脱硫材料B的脱硫能力也更为突出。所述低温复合干式脱硫材料不仅低温脱硫效率高，而且高温时，脱硫能力也很突出，应用温度范围广。

实施例2

一种低温复合干式脱硫材料，以MnO₂为复合干式脱硫材料的基体，另外加入KOH组成，其中KOH的质量百分含量为10％。所述低温复合干式脱硫材料粒径为50μm。

其制备方法如下：

将9g MnO₂和1g KOH溶于100mL离子交换水中磁力搅拌30min，得到的溶液在70℃下干燥过夜后将残留粉末筛分至50μm，即得到粒径50μm的复合脱硫材料C。

实施例3

一种低温复合干式脱硫材料，以Fe₂O₃为复合干式脱硫材料的基体，另外加入LiOH组成，其中LiOH的质量百分含量为30％。所述低温复合干式脱硫材料粒径为200μm。

其制备方法如下：

将7g Fe₂O₃和3g LiOH溶于100mL离子交换水中超声分散30min，得到的溶液在100℃下干燥过夜后将残留粉末筛分至200μm，即得到粒径为200μm复合脱硫材料D。

实施例4

一种低温复合干式脱硫材料，以Mg₂CO₃为复合干式脱硫材料的基体，另外加入LiOH组成，其中LiOH的质量百分含量为20％。所述低温复合干式脱硫材料粒径为300μm。

其制备方法如下：

将8g Mg₂CO₃和2g LiOH溶于100mL离子交换水中磁力搅拌30min，得到的溶液在120℃下干燥过夜后将残留粉末筛分至300μm，即得到粒径为300μm复合脱硫材料E。

Claims (5)

1.一种低温复合干式脱硫材料，其特征在于，以金属氧化物或者金属碳酸盐为复合干式脱硫材料的基体，另外加入金属氢氧化物组成，其中金属氢氧化物的质量百分含量为10-30％。

2.根据权利要求1所述的低温复合干式脱硫材料，其特征在于，所述金属氧化物选自MnO₂、Fe₂O₃中的一种；所述金属碳酸盐选自CaCO₃或MgCO₃；所述金属氢氧化物选自NaOH、KOH或LiOH中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的低温复合干式脱硫材料，其特征在于，所述低温复合干式脱硫材料粒径为50～300μm。

4.一种权利要求1所述的低温复合干式脱硫材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、将金属氧化物或者金属碳酸盐与金属氢氧化物研磨混合，其中金属氢氧化物的质量百分含量为10-30％；

b、将步骤a所得混合物以机械研磨法、普通溶解法或超声溶解法复合，70～120℃下干燥后筛分，得到粒径50～300μm的低温复合干式脱硫材料；所述机械混合法，直接将混合物研磨；所述普通溶解法将混合物搅拌溶解于离子交换水；所述超声溶解法将混合物超声溶解于离子交换水。

5.权利要求1所述低温复合干式脱硫材料的应用，其特征在于，SO₂的体积浓度范围为100ppm至1％，温度区间为350℃至650℃。