CN105597701B - 一种用于处理锅炉烟气的吸附剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保技术领域，公开了一种用于处理锅炉烟气的吸附剂，其由如下原料制备而得：醋酸锰、腐殖酸、三氯化铁、硅胶粉、沸石粉、白云石、膨润土、酚醛树脂、花生壳、麦麸、浓度为2M的碳酸钠水溶液、草炭土、水。本发明吸附剂对烟气中的NOx、SO2以及粉尘等主要有害气体的吸附效果较好。

Description

一种用于处理锅炉烟气的吸附剂
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于处理锅炉烟气的吸附剂。
背景技术
锅炉烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括水蒸汽、二氧化硫、碳氢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。
现有技术比较常用的处理烟气的方法是吸附法，决定吸附法效果优劣的关键是吸附剂材料的性能好坏，相关技术人员也研制了多种吸附剂用于吸附烟气中的粉尘以及其他污染物。常用的吸附剂制备成本相对较高，吸附量较小，稳定性不高，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相对廉价、切实有效的新型材料，如各类生物材料。生物材料不仅具备较优的吸附性能，且取材易、来源广，农林业废料就是重要的生物原料之一，在吸附应用方面有很好的开拓前景。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于处理锅炉烟气的吸附剂，该吸附剂成本低廉、吸附效果好、吸附容量大、环保无污染，并且利用了多种农业废弃物，实现了变废为宝，一举两得。
本发明是通过如下方案来实现的：
一种用于处理锅炉烟气的吸附剂，其由如下原料制备而得：
醋酸锰、腐殖酸、三氯化铁、硅胶粉、沸石粉、白云石、膨润土、酚醛树脂、花生壳、麦麸、浓度为2M的碳酸钠水溶液、草炭土、水。
具体地，由如下重量份的原料制备而得：
醋酸锰1-2份、腐殖酸2-3份、三氯化铁2-3份、硅胶粉3-5份、沸石粉4-7份、白云石4-7份、膨润土5-9份、酚醛树脂5-9份、花生壳6-10份、麦麸6-10份、浓度为2M的碳酸钠水溶液12-20份、草炭土15-22份、水30-50份。
本发明吸附剂的制备工艺包括如下步骤：
1）将白云石和酚醛树脂添加到球磨机中进行球磨，得到粒径为50-100目的粉末，即为物料A；
2）将醋酸锰、三氯化铁以及草炭土添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为100-200目，即得物料B；
3）将花生壳用粉碎机粉碎，然后与麦麸混合均匀，加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至20-50目的粉末，即得物料C；
4）将沸石粉和膨润土混合，然后置于在煅烧炉中煅烧2h，煅烧温度为800℃，取出，冷却至室温，最后与腐殖酸混合，研磨至粒径为50-100目，得到物料D；
5）将物料A、物料B、物料C、物料D以及硅胶粉依次添加到搅拌机中，500转/min搅拌3min，取出混合料，即得吸附剂。
所述硅胶粉的粒径为100-200目，比表面积600-800㎡/g，孔体积为0.35-0.45mL/g。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明吸附剂原料配伍合理，采用多种农业废弃物，原料成本低廉，充分利用其天然的吸附性能，实现资源化利用，变废为宝；本发明采用碳酸钠溶液对农业废弃物进行了改性，提高其吸附容量和吸附效果；采用煅烧沸石粉和膨润土的工艺，大大提高了吸附能力；本发明选用硅胶粉进行改性增大比表面积提高负载效果，从而发挥最大优势的吸附性；本发明对草炭土进行了改性，表面变得较为粗糙，增大了比表面积，再经与三氯化铁掺杂后，团聚在其表面，提高了脱硝能力，使吸附剂的活性保持稳定继续发挥吸附作用；本发明吸附剂除尘脱硫脱硝效果好，制备流程简单，使用寿命长，性质更加稳定，并且储存、运输方便。
具体实施方式
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。
实施例1
一种用于处理锅炉烟气的吸附剂，其由如下重量份的原料制备而得：
醋酸锰1份、腐殖酸2份、三氯化铁2份、硅胶粉3份、沸石粉4份、白云石4份、膨润土5份、酚醛树脂5份、花生壳6份、麦麸6份、浓度为2M的碳酸钠水溶液12份、草炭土15份、水30份。
上述吸附剂的制备工艺包括如下步骤：
1）将白云石和酚醛树脂添加到球磨机中进行球磨，得到粒径为50目的粉末，即为物料A；
2）将醋酸锰、三氯化铁以及草炭土添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为100目，即得物料B；
3）将花生壳用粉碎机粉碎，然后与麦麸混合均匀，加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至20目的粉末，即得物料C；
4）将沸石粉和膨润土混合，然后置于在煅烧炉中煅烧2h，煅烧温度为800℃，取出，冷却至室温，最后与腐殖酸混合，研磨至粒径为50目，得到物料D；
5）将物料A、物料B、物料C、物料D以及硅胶粉依次添加到搅拌机中，500转/min搅拌3min，取出混合料，即得吸附剂；
其中，所述硅胶粉的粒径为100目。
实施例2
一种用于处理锅炉烟气的吸附剂，其由如下重量份的原料制备而得：
醋酸锰2份、腐殖酸3份、三氯化铁3份、硅胶粉5份、沸石粉7份、白云石7份、膨润土9份、酚醛树脂9份、花生壳10份、麦麸10份、浓度为2M的碳酸钠水溶液20份、草炭土22份、水50份。
上述吸附剂的制备工艺包括如下步骤：
1）将白云石和酚醛树脂添加到球磨机中进行球磨，得到粒径为100目的粉末，即为物料A；
2）将醋酸锰、三氯化铁以及草炭土添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为200目，即得物料B；
3）将花生壳用粉碎机粉碎，然后与麦麸混合均匀，加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至50目的粉末，即得物料C；
4）将沸石粉和膨润土混合，然后置于在煅烧炉中煅烧2h，煅烧温度为800℃，取出，冷却至室温，最后与腐殖酸混合，研磨至粒径为100目，得到物料D；
5）将物料A、物料B、物料C、物料D以及硅胶粉依次添加到搅拌机中，500转/min搅拌3min，取出混合料，即得吸附剂；其中，所述硅胶粉的粒径为200目。
实施例3
本发明吸附剂的处理锅炉烟气的效果试验：
分别取实施例1-2的吸附剂5g，放置于反应器中进行实验，模拟检测了锅炉烟气中的有害物质，条件如下：NOx、SO2以及粉尘组成的合成空气吹入反应体系，控制NOx浓度为15mg/m3，SO2浓度为8mg/m3，粉尘6mg/m3，反应空速为（GHSV）为80,000h-1。检测吸附剂对有害物质的吸附量（有害物质/吸附剂=mg/g），结果如表1所示。
表1
组别 NOx SO2 粉尘
实施例1 31.7mg/g 47.7mg/g 16.5mg/g
实施例2 32.9mg/g 46.1mg/g 18.2mg/g
结论：通过上表1可以确定，本发明吸附剂对烟气中的NOx、SO2以及粉尘等主要有害气体的吸附效果较好。
以上列举的仅是本发明的最佳具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于处理锅炉烟气的吸附剂，所述吸附剂由如下重量份的原料制备而得：
醋酸锰1-2份、腐殖酸2-3份、三氯化铁2-3份、硅胶粉3-5份、沸石粉4-7份、白云石4-7份、膨润土5-9份、酚醛树脂5-9份、花生壳6-10份、麦麸6-10份、浓度为2M的碳酸钠水溶液12-20份、草炭土15-22份、水30-50份；
所述吸附剂的制备工艺包括如下步骤：
1）将白云石和酚醛树脂添加到球磨机中进行球磨，得到粒径为50-100目的粉末，即为物料A；
2）将醋酸锰、三氯化铁以及草炭土添加到水中，在磁力搅拌器中加热搅拌至干，然后放入烘干箱中于80℃干燥30min，最后研磨至粒径为100-200目，即得物料B；
3）将花生壳用粉碎机粉碎，然后与麦麸混合均匀，加入到浓度为2M的碳酸钠水溶液中，浸泡10小时，过滤后风干，研磨至20-50目的粉末，即得物料C；
4）将沸石粉和膨润土混合，然后置于在煅烧炉中煅烧2h，煅烧温度为800℃，取出，冷却至室温，最后与腐殖酸混合，研磨至粒径为50-100目，得到物料D；
5）将物料A、物料B、物料C、物料D以及硅胶粉依次添加到搅拌机中，500转/min搅拌3min，取出混合料，即得吸附剂。
2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述硅胶粉的粒径为100-200目，比表面积600-800㎡/g，孔体积为0.35-0.45mL/g。
3.权利要求1所述的吸附剂在处理锅炉烟气中的用途。
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