CN105727888A

CN105727888A - 一种可再生so2吸附剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105727888A
Application number: CN201410754126.8A
Authority: CN
Inventors: 田先国; 董天雷; 孙远龙
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-07-06

Abstract

本发明涉及一种具有SO₂吸附和脱附再生功能的SO2吸附剂及其制备方法。其特征在于该可再生SO₂吸附剂含有硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝和离子液体。以所述的硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝为载体，提供吸附所需要的表面，通过负载以离子液体为主的脱硫强化剂来提高该吸附剂的脱硫容量，降低其再生温度。该SO₂吸附剂具有较高的脱硫容量和较低的再生温度，重复使用性能好。本发明制备的SO₂吸附剂具有较高的脱硫容量，适用于低浓度含SO₂尾气的回收利用。

Description

一种可再生SO2吸附剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及到SO₂吸附剂及其制备方法。具体涉及一种具有SO₂吸附和脱附再生功能的SO₂吸附剂及其制备方法。

背景技术

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，能源结构中煤炭占80%以上。我国SO₂主要来源是燃煤，占总排放量的90%左右，中国SO₂排放总量已居世界第一，超出大气环境容量的80%以上，有关研究表明，我国每排放1tSO₂造成的经济损失约2万元，酸雨污染已严重制约着我国经济的发展，研究开发治理SO₂污染的新方法已成为当务之急。

脱硫技术是控制SO₂和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO₂烟气以脱除SO₂，由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。

干法脱硫大多借助脱硫剂吸附或吸收烟气中的SO₂，饱和后的脱硫剂进行再生，再生时回收SO₂可进一步进行加工利用。干法脱硫是一种精脱硫方法，具有净化度高、操作方便，脱硫剂可以再生并循环使用，但干法脱硫只能周期性操作，且设备庞大。

采用固体吸附剂吸附净化SO₂是干法净化含硫废气的重要方法。吸附法烟气脱硫属于干法脱硫的一种，它是利用吸附剂吸附烟气中SO₂达到净化烟气的目的，并能将吸附的SO₂变为各种产品加以利用。吸附法烟气脱硫具有干法脱硫的优点，且吸附剂能反复多次利用，工艺过程简单。

近年来，以活性炭(焦)、活性炭纤维、沸石、活性氧化铝为脱硫剂和变压吸附法烟气脱硫研究取得了较快的进展。脱除SO₂时，在脱硫炭表面生成硫酸，脱硫炭再生时能耗较高，需要消耗活性炭，而但沸石、活性氧化铝脱硫剂的脱硫容量较低，经金属氧化物及其盐改性后，脱硫能力增加，但再生温度高。

发明内容

本发明的目的要提出一种具有SO₂吸附和脱附再生功能的SO₂吸附剂及其制备方法。

该SO₂吸附剂具有较高的脱硫容量和较低的再生温度，重复使用性能好。

本发明是一种SO₂吸附剂及其制备方法。该SO₂吸附剂含有硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝和成型助剂以及以离子液体为主的脱硫强化剂，以所述的硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝为载体，提供吸附所需要的表面，通过负载以离子液体为主的脱硫强化剂来提高该吸附剂的脱硫容量，降低其再生温度。

上述SO₂吸附剂载体的组成，按重量百分比计，硅藻土的含量为30～60%，凹凸棒土的含量为20～40%，活性氧化铝的含量为10～30%，成型助剂的含量为0.1～10将%。

上述载体的制备是这样来实现的，其步骤为：按上述配比硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝、成型助剂和水混合均匀，碾压成可塑性物料，挤条成型，经干燥、煅烧后得到SO₂吸附剂载体。

该SO₂吸附剂采用上述的载体，通过浸渍法负载脱硫强化剂，负载量为1～10%。

所述脱硫强化剂为离子液体，主要有咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、胍基离子液体、醇胺类离子液体等。

上述SO₂吸附剂的制备是这样来实现的，其步骤为：将上述的离子液体溶液均匀喷淋到一定量的载体中，混合均匀，经干燥后得到SO₂吸附剂。

本发明制备的SO₂吸附剂具有较高的脱硫容量，适用于低浓度含SO₂尾气的回收利用。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的内容。

实施例１

将50g硅藻土、30g凹凸棒土、20g活性氧化铝、3g成型助剂等加入碾子混合均匀，加一定量的水碾压成可塑性物料，挤条成型，经105℃烘箱干燥，在马弗炉中经500℃煅烧2h，自然降至室温，得到载体。将煅烧过的载体放入糖衣锅中，一边转到一边喷淋[CPL][TBAB]类离子液体乙醇溶液，在空气中自然干燥，即得到吸附剂A。

实施例2

将30g硅藻土、40g凹凸棒土、30g活性氧化铝、5g成型助剂等加入碾子混合均匀，加一定量的水碾压成可塑性物料，挤条成型，经105℃烘箱干燥，在马弗炉中经500℃煅烧2h，自然降至室温，得到载体。将煅烧过的载体放入糖衣锅中，一边转到一边喷淋四甲基胍乳酸盐(TMGL)类离子液体乙醇溶液，在空气中自然干燥，即得到吸附剂B。

实施例3

将60g硅藻土、20g凹凸棒土、10g活性氧化铝、2g成型助剂等加入碾子混合均匀，加一定量的水碾压成可塑性物料，挤条成型，经105℃烘箱干燥，在马弗炉中经500℃煅烧2h，自然降至室温，得到载体。将煅烧过的载体放入糖衣锅中，一边转到一边喷淋类[HMIM][MeSO₄]离子液体乙醇溶液，在空气中自然干燥，即得到吸附剂C。

实施例4

将50g硅藻土、20g凹凸棒土、30g活性氧化铝、5g成型助剂等加入碾子混合均匀，加一定量的水碾压成可塑性物料，挤条成型，经105℃烘箱干燥，在马弗炉中经500℃煅烧2h，自然降至室温，得到载体。将煅烧过的载体放入糖衣锅中，一边转到一边喷淋类乙醇胺乳酸盐(HEL)离子液体乙醇溶液，在空气中自然干燥，即得到吸附剂D。

实施例5

将40g硅藻土、40g凹凸棒土、20g活性氧化铝、4g成型助剂等加入碾子混合均匀，加一定量的水碾压成可塑性物料，挤条成型，经105℃烘箱干燥，在马弗炉中经500℃煅烧2h，自然降至室温，得到载体。将煅烧过的载体放入糖衣锅中，一边转到一边喷淋类四甲基胍丙烯酸盐(TMGA)离子液体乙醇溶液，在空气中自然干燥，即得到吸附剂E。

实施例6

将40g硅藻土、30g凹凸棒土、30g活性氧化铝、5g成型助剂等加入碾子混合均匀，加一定量的水碾压成可塑性物料，挤条成型，经105℃烘箱干燥，在马弗炉中经500℃煅烧2h，自然降至室温，得到载体。将煅烧过的载体放入糖衣锅中，一边转到一边喷淋类[TEA][L]醇胺类离子液体乙醇溶液，在空气中自然干燥，即得到吸附剂F。

评价结果

脱硫活性评价实验在一固定床流动反应器中进行，反应器材质为石英玻璃．内径10mm．将吸附剂装入反应器的中部，通入浓度1000～1200ppm的SO₂气体，在常温、常压和空速为3000h^-1条件下测定SO₂穿透硫容。

SO₂穿透硫容：在上述脱硫活性评价实验条件下，尾气SO₂含量达到10ppm时，吸附剂的SO₂吸附量。按下式计算：

硫容=（实测SO₂吸附量/吸附量装填量）×100%

通过评价试验，各吸附剂的SO₂穿透硫容见下表：

	样品编号	穿透硫容（%）
			实施例1	A	21.2
实施例2	B	19.3
			实施例3	C	22.5
实施例4	D	20.9
			实施例5	E	20.3
实施例6	F	20.5

Claims

1.一种可再生SO₂吸附剂，其特征在于该可再生SO₂吸附剂由载体和脱硫强化剂两部分组成，载体含有硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝和成型助剂，脱硫强化剂为离子液体。

2.如权利要求1所述的可再生SO₂吸附剂，其特征在于所述SO₂吸附剂载体的组成，按重量百分比计，硅藻土的含量为30～60%，凹凸棒土的含量为20～40%，活性氧化铝的含量为10～30%，成型助剂的含量为0.1～10%。

3.如权利要求1所述可再生SO₂吸附剂的制备方法，其特征在于所述SO₂吸附剂载体的制备步骤为：按上述配比硅藻土、凹凸棒土、活性氧化铝、成型助剂和水混合均匀，碾压成可塑性物料，挤条成型，经干燥、煅烧后得到SO₂吸附剂载体。

4.如权利要求1所述的可再生SO₂吸附剂，其特征在于所述脱硫强化剂为离子液体，选自咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、胍基离子液体、醇胺类离子液体。

5.种如权利要求3所述可再生SO₂吸附剂的制备方法，其特征在于SO₂吸附剂采用所述的载体，通过浸渍法负载脱硫强化剂，负载量为1～10%。

6.如权利5要求所述可再生SO₂吸附剂的制备方法，其特征在于所述SO₂吸附剂的制备步骤为：将所述的离子液体溶液均匀喷淋到的载体中，混合均匀，经干燥后得到SO₂吸附剂。