CN106582253B - 一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法 - Google Patents
一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及脱硫脱汞技术领域,尤其是一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,通过软锰矿微波辐射活化,再进行水热化反应,使得软锰矿有效成分的活性增强;结合锰酸铁加入改性以及锰酸铁的协同增效,以及络合剂加入,使得脱硫脱汞剂的氧化性和吸附性增强,并且在固定床反应器中对流速和温度的限定,使得对烟气的脱硫脱汞效率得到了改善,使得硫脱除率达到了97%以上,汞脱除率达到了93%以上,能够适用于燃煤烟气、炼油废气中的硫、汞脱除。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫脱汞技术领域,尤其是一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法。
背景技术
目前,我国二氧化硫的排量已经位居世界前列,成为了全球第三大酸雨区,每年受到酸雨危害程度逐渐增大,达到了千亿元以上,对于二氧化硫的来源,主要是烧结烟气,而且在大部分的烧结烟气中,还含有汞成分,使得二氧化硫在进入空气中,形成酸雨的过程,汞成分也进入到环境中,而汞是具有毒性的重金属成分,其随着雨水进入环境中后,容易进入生物体,在生物体内转化成甲基汞,而甲基汞能够大幅度的影响生物体的新陈代谢,导致生物体的健康受到的威胁。
因此,对于烧结烟气进行脱硫、脱汞处理成为了必要;对于脱硫,国内外大多数还是以湿法脱硫为主,湿法脱硫占据了85%以上,普遍都是采用石灰石-石膏法和钠碱法等,这些方法不仅投资和运行费用高,脱硫过程中,容易结垢堵塞设备,而且脱硫后的副产品价格低下,废渣应用价值不大,容易造成二次污染;为此,对于脱硫技术逐渐出现了半干法和干法脱硫工艺。对于脱汞,主要涉及有燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞,在这三个阶段的脱汞主要涉及的技术未除尘设备脱汞、吸附剂脱汞、催化氧化脱汞、湿法烟气脱硫装置脱汞、溶液吸收法脱汞,但是,对于烟气中脱汞,其技术都还处于不理想的状态。
据统计,当前应用于工业化脱硫脱汞的技术,其对硫和汞同时脱除的脱除率较低,大多数维持在80%左右,造成烟气中还依然有绝大部分的硫、汞成分排放,造成环境的污染。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的:
一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理10-20min,粉碎,加热至200-400℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过20-60目筛,加水,使得其形成泥浆;
(2)将锰酸铁加入泥浆中,加入量为占泥浆质量15-30%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为300-500℃处理0.5-1.5h,再研磨,并过40-80目筛,得到混合粉;
(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的3-17%,搅拌混合均匀,升温至60-80℃处理3-8min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20-30min,并将烟气以10-15L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可。
所述的泥浆,其含水率为40-60%。
所述的烟气,温度为60-100℃。
所述的2-甲基-2-疏基硫酸脲采用氨基硫脲代替。
所述的泥浆,在加入锰酸铁时,还向其中加入有占泥浆质量3-9%的钴酸镍或铬酸钾。
所述的步骤(2),在加入锰酸铁时,还加入有三氧化二铝和/或二氧化硅。
所述的三氧化二铝为γ-Al2O3。
所述的三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.5~1.7。
与现有技术相比,本发明创造的技术效果体现在:
通过软锰矿微波辐射活化,再进行水热化反应,使得软锰矿有效成分的活性增强;结合锰酸铁加入改性以及锰酸铁的协同增效,以及络合剂加入,使得脱硫脱汞剂的氧化性和吸附性增强,并且在固定床反应器中对流速和温度的限定,使得对烟气的脱硫脱汞效率得到了改善,使得硫脱除率达到了97%以上,汞脱除率达到了93%以上,能够适用于燃煤烟气、炼油废气中的硫、汞脱除。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
在某些实施例中,锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理10-20min,粉碎,加热至200-400℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过20-60目筛,加水,使得其形成泥浆;
(2)将锰酸铁加入泥浆中,加入量为占泥浆质量15-30%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为300-500℃处理0.5-1.5h,再研磨,并过40-80目筛,得到混合粉;
(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的3-17%,搅拌混合均匀,升温至60-80℃处理3-8min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20-30min,并将烟气以10-15L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可。
在某些实施例中,所述的泥浆,其含水率为40-60%。
在某些实施例中,所述的烟气,温度为60-100℃。
在某些实施例中,所述的2-甲基-2-疏基硫酸脲采用氨基硫脲代替。
在某些实施例中,所述的泥浆,在加入锰酸铁时,还向其中加入有占泥浆质量3-9%的钴酸镍或铬酸钾。
在某些实施例中,所述的步骤(2),在加入锰酸铁时,还加入有三氧化二铝和/或二氧化硅。
在某些实施例中,所述的三氧化二铝为γ-Al2O3。
在某些实施例中,所述的三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.5~1.7。
实施例1
锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理10min,粉碎,加热至200℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过20目筛,加水,使得其形成含水率为40%泥浆;
(2)将锰酸铁加入泥浆中,加入量为占泥浆质量15%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为300℃处理0.5h,再研磨,并过40目筛,得到混合粉;
(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的3%,搅拌混合均匀,升温至60℃处理3min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20min,并将温度为60℃烟气以10L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为97%,对汞成分的脱除率为93%。
实施例2
锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理20min,粉碎,加热至400℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过60目筛,加水,使得其形成含水率为60%泥浆;
(2)将锰酸铁加入泥浆中,加入量为占泥浆质量30%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为500℃处理0.5-1.5h,再研磨,并过80目筛,得到混合粉;
(3)取氨基硫脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的17%,搅拌混合均匀,升温至80℃处理8min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为30min,并将温度为100℃烟气以15L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为96.8%,对汞成分的脱除率为94.5%。
实施例3
锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理15min,粉碎,加热至300℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过50目筛,加水,使得其形成含水率为50%泥浆;
(2)将锰酸铁、钴酸镍加入泥浆中,锰酸铁加入量为占泥浆质量20%,钴酸镍占泥浆质量3%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为400℃处理1h,再研磨,并过60目筛,得到混合粉;
(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的11%,搅拌混合均匀,升温至70℃处理5min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为25min,并将温度为80℃烟气以13L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为98.6%,对汞成分的脱除率为93.7%。
实施例4
锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理10min,粉碎,加热至400℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过20目筛,加水,使得其形成含水率为60%泥浆;
(2)将锰酸铁、铬酸钾加入泥浆中,锰酸铁加入量为占泥浆质量20%,铬酸钾加入量为占泥浆质量9%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为400℃处理0.5h,再研磨,并过80目筛,得到混合粉;
(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的3%,搅拌混合均匀,升温至80℃处理3min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为30min,并将温度为80℃烟气以12L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为98.4%,对汞成分的脱除率为95.1%。
实施例5
在实施例1的基础上,在步骤(2)中加入锰酸铁的过程中,向其中加入占泥浆质量3%的二氧化硅,其他均同实施例1。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为98.8%,对汞成分的脱除率为96.7%。
实施例6
在实施例2的基础上,在步骤(2)中加入锰酸铁的过程中,向其中加入占泥浆质量7%的三氧化二铝,其他均同实施例2。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为99.1%,对汞成分的脱除率为97.9%。
实施例7
在实施例3的基础上,在步骤(2)中加入锰酸铁的过程中,向其中加入占泥浆质量5%的二氧化硅和三氧化二铝的混合物,其中,三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.6,其他均同实施例3。
采用该法对氮气为载体,充入二氧化硫和单质汞获得模拟气体替代上述的烟气,检测对二氧化硫的脱除率为98.5%,对汞成分的脱除率为98.3%。
Claims (7)
1.一种锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取软锰矿,将软锰矿采用微波辐射处理10-20min,粉碎,加热至200-400℃,加水,使得发生水热化反应,再将其研磨,过20-60目筛,加水,使得其形成泥浆;
(2)将锰酸铁加入泥浆中,加入量为占泥浆质量15-30%,并揉捏,使得锰酸铁与泥浆混合均匀,置于温度为300-500℃处理0.5-1.5h,再研磨,并过40-80目筛,得到混合粉;
(3)取2-甲基-2-疏基硫酸脲加入到混合粉中,加入量为占混合粉质量的3-17%,搅拌混合均匀,升温至60-80℃处理3-8min,获得脱硫脱汞剂;
(4)将该脱硫脱汞剂填充在固定床反应器中,填充高度能够使得烟气与脱硫脱汞剂接触时间为20-30min,并将烟气以10-15L/min的流速通入固定床反应器中,使得烟气经过脱硫脱汞剂后,排出,即可;
所述的泥浆,在加入锰酸铁时,还向其中加入有占泥浆质量3-9%的钴酸镍或铬酸钾。
2.如权利要求1所述的锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,所述的泥浆,其含水率为40-60%。
3.如权利要求1所述的锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,所述的烟气,温度为60-100℃。
4.如权利要求1所述的锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,所述的2-甲基-2-疏基硫酸脲采用氨基硫脲代替。
5.如权利要求1所述的锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,所述的步骤(2),在加入锰酸铁时,还加入有三氧化二铝和/或二氧化硅。
6. 如权利要求5所述的锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,所述的三氧化二铝为γ-Al 2O3。
7.如权利要求5所述的锰酸铁用于烟气脱硫脱汞处理方法,其特征在于,所述的三氧化二铝与二氧化硅的质量比为1:1.5~1.7。
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