CN106390920A - 一种改性赤玉土吸附剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性赤玉土吸附剂及其制备方法和应用，该吸附剂由以下按照重量份的原料组成：赤玉土34‑42份、平平加O 2‑6份、单宁酸5‑13份、二丙二醇13‑21份。将赤玉土与平平加O混合研磨，然后加入二丙二醇溶液密封加热搅拌处理，然后升温滴加单宁酸，降温后超声处理，搅拌至干、高温煅烧即得吸附剂。本发明将赤玉土与平平加O混合研磨，通过二丙二醇、单宁酸处理后制得的吸附剂，促进比表面积提高，应用于烟气汞处理，使脱汞效率得到很大的提升，达到95％以上。本发明工艺简单、工艺流程短，成本低廉，便于大范围推广使用，可以重复利用，可以大幅度降低脱汞成本。

Description

一种改性赤玉土吸附剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及大气污染治理技术领域，具体是一种改性赤玉土吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
煤炭作为整个工业最重要的能源，煤燃烧产生的污染物除SO、NOx和CO2外，还有各种形态的汞，大量的汞释放于大气中对人类健康造成直接或潜在的危害。中国的煤炭中汞的质量分数平均值为0.22mg/kg。由于煤的大量燃烧，每年从燃煤中逸出的汞总量达1590t以上，约占全世界的50％。在煤的燃烧过程中，高温将煤中的汞气化为气态汞(Hg0)，随着燃烧气体的冷却以及气态汞与其他燃烧物作用，产生了氧化态汞(Hg2+)和颗粒汞(Hgp)，这三种汞被统称为总汞。
如何提高烟气脱汞能力，实现经济高效可行的烟气脱汞成为当前研究的热点，国内外目前主要的脱汞技术包括：污染物控制装备脱汞、煤添加剂脱汞、吸附剂脱汞、氧化脱汞几类。利用现有污染物控制装置脱汞，主要是对常见的除尘装置、湿法脱硫装置、SCR脱硝装置进行适当的改进，其投资较小，实施简单易行，但是仅能脱除Hg0，无法脱除Hg2+，总的脱汞效率较低；煤添加剂脱汞可以有效氧化Hg0，效率较高，运行费用较低，但是存在添加剂的后期处理较为复杂的问题；吸附剂脱汞效率较高，设备改造及运行简单，但是存在运行费用较高，影响飞灰的后期处理利用；氧化脱汞是利用氧化剂氧化Hg0，其脱汞效率较高，设备运行简单，但是存在氧化剂对于设备的腐蚀问题。目前来看利用改进已有除尘装备协同脱汞是比较经济的办法，但是随着环保法规的要求越来越高，吸附剂脱汞和氧化脱汞才是未来的发展方向。
赤玉土是由火山灰堆积而成，是运用最广泛的一种土壤介质。在脱汞领域应用较少，有的是与其它具有极好的脱汞原料配制的，单独的赤玉土的效果极差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性赤玉土吸附剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土34-42份、平平加O2-6份、单宁酸5-13份、二丙二醇13-21份。
作为本发明进一步的方案：所述改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土36-40份、平平加O 3-5份、单宁酸7-11份、二丙二醇15-19份。
作为本发明进一步的方案：所述改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土38份、平平加O 4份、单宁酸9份、二丙二醇17份。
本发明另一目的是提供一种改性赤玉土吸附剂的制备方法，由以下步骤组成：
1)将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液；
2)将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在99-101℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
本发明另一目的是提供所述吸附剂在烟气汞处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将赤玉土与平平加O混合研磨，通过二丙二醇、单宁酸处理后制得的吸附剂，比表面积提高，使脱汞效率得到很大的提升，达到95％以上，机械强度也略有增加。本发明工艺简单、工艺流程短，成本低廉，便于大范围推广使用，可以重复利用，可以大幅度降低脱汞成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土34份、平平加O 2份、单宁酸5份、二丙二醇13份。
将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液。将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在99℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
实施例2
本发明实施例中，一种改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土42份、平平加O 6份、单宁酸13份、二丙二醇21份。
将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液。将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在101℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
实施例3
本发明实施例中，一种改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土36份、平平加O 3份、单宁酸7份、二丙二醇15份。
将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液。将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在100℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
实施例4
本发明实施例中，一种改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土40份、平平加O 5份、单宁酸11份、二丙二醇19份。
将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液。将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在100℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
实施例5
本发明实施例中，一种改性赤玉土吸附剂，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土38份、平平加O 4份、单宁酸9份、二丙二醇17份。
将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液。将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在100℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
对比例1
除不含有平平加O外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
对比例2
除不含有二丙二醇外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
对比例3
除不含有平平加O以及二丙二醇外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
实施例6
利用上述实施例1-5以及对比例1-3所得的吸附剂分别对某电厂粉煤灰基烟气进行脱汞处理，结果如表1所示。
表1
汞脱除率(％) 机械强度(N/mm)
实施例1 96.5 2.8
实施例2 97.2 2.9
实施例3 98.8 3.0
实施例4 99.0 3.2
实施例5 99.5 3.5
对比例1 75.6 2.1
对比例2 46.2 2.6
对比例3 38.9 2.0
从对比实验可以看出，采用本发明公开的制备方法制备出的吸附剂具有更好的汞脱除率，且在机械强度上也略有增加，这是本领域技术人员无法预见的，取得了意料不到的技术效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种改性赤玉土吸附剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土34-42份、平平加O 2-6份、单宁酸5-13份、二丙二醇13-21份。
2.根据权利要求1所述的改性赤玉土吸附剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土36-40份、平平加O 3-5份、单宁酸7-11份、二丙二醇15-19份。
3.根据权利要求1所述的改性赤玉土吸附剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：赤玉土38份、平平加O 4份、单宁酸9份、二丙二醇17份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的改性赤玉土吸附剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1)将二丙二醇与其质量7.8倍的去离子水混合，制得二丙二醇溶液；
2)将赤玉土与平平加O混合研磨、过120目筛，然后加入二丙二醇溶液，升温至77℃并在该温度下密封搅拌处理1.3h，然后升温至92℃并滴加单宁酸，滴加完成后在该温度下搅拌10min，然后降至65℃并超声处理45min，超声功率为800W，再在99-101℃的温度下搅拌至干，然后在450℃的马弗炉中煅烧4.1h即得吸附剂。
5.如权利要求1-3任一所述的吸附剂在烟气汞处理中的应用。
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