CN108554148A - 一种节能环保型烟气过滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能环保型烟气过滤系统，包括粉尘过滤器、气体吸收池、吸附罐和排气管，通过粉尘过滤器除去烟气中的粉尘固体颗粒，气体吸收池吸收除去烟气中的二氧化碳、二氧化硫等酸性气体，吸附罐中的吸附剂吸附除去烟气中的一氧化碳，吸附罐中的吸附剂的制备首先通过在酸性环境中，三氯化钌与高碘酸钠反应，三氯化钌被氧化为高价钌化合物，接着将高价钌化合物负载到改性绿泥石中，高价钌化合物充分的分散在改性绿泥石的表面和孔道中，高价钌可同时与4个一氧化碳络合，绿泥石吸附剂对一氧化碳的吸附量在130ml/g以上，远高于现有的过渡金属负载的吸附剂对一氧化碳的吸附量，具有较高的工业生产价值。
Description
技术领域
本发明属于除尘技术领域，具体涉及一种节能环保型烟气过滤系统。
背景技术
在工业生产中，燃料燃烧过程中产生大量的含粉尘烟气，粉尘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、氮气、氧气、一氧化碳和二氧化碳等，若直接排入空气中会造成对环境的污染。现有普遍的其中一种处理方式是，在锅炉外设置过滤水池，将锅炉的烟管与该水池接通，将含粉尘的烟气送入该过滤水池中使粉尘被水池中的水过滤，然后再将过滤后的烟气排入到空气中。另一种处理方式则是，在锅炉的烟管旁侧连接水管，并通过高压方式将水形成喷雾状喷入到锅炉烟管中，含粉尘的烟气通过该水雾时，粉尘被过滤下沉，烟气排入到大气中。但以上两种方式在处理烟气过程中均效果不佳，其除尘效率普遍只能达到50％左右，导致仍有大量的有害物质排入大气，造成对环境的污染。
烟气中的一氧化碳若不及时分离，其排放到空气中会造成严重的环境污染问题，同时人体吸入后会中毒，另外一氧化碳在一些工业气体中是有害杂质，可使催化剂中毒。随着工业经济的快速发展，生产中日益强调节能减排和国家对污染物排放的限制和要求，以及一氧化碳在工业生产中的重要性，发展节能高效的吸附分离技术，以满足含一氧化碳工业产品和尾气中各物质的分离、净化和提纯，有着重要的社会和经济意义。
当前通过将过渡金属离子Cu+、Ag+或Ni+高度分散于沸石分子筛、活性炭等高比表面的多孔物质上形成固体络合吸附剂，负载的金属离子与一氧化碳络合，可提高一氧化碳的吸附，但是现有的金属离子与一氧化碳的络合配比少，对一氧化碳的吸附量还不够。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能环保型烟气过滤系统，用以除去烟气中的粉尘、酸性气体和一氧化碳，除尘效果良好。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种节能环保型烟气过滤系统，包括粉尘过滤器、气体吸收池、吸附罐和排气管，粉尘过滤器上端两侧分别连接有入气口和第一出气管，第一出气管与气体吸收池接通，粉尘过滤器的下端设有积尘口，积尘口上螺接有储尘罐；
所述的气体吸收池内放置有碱液，第一出气管深入碱液中，第一出气管的出气端连接有喷头，气体吸收池的侧端连接有供液口，气体吸收池的下端设有放液口，气体吸收池的上端连接有第二出气管，第二出气管与吸附罐相连；
所述的吸附罐内均匀安装有吸附芯，吸附芯上连接有孔板，孔板与排气管连接。
进一步，所述的吸附罐的温度为100-120℃。
进一步，所述的吸附芯中含有吸附剂，吸附剂各原料的重量百分比为：25-35％高价钌化合物和60-80％改性绿泥石，优选为32％高价钌化合物和68％改性绿泥石。
进一步，所述的改性绿泥石的制备方法为：将绿泥石加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为30％的绿泥石溶液，边搅拌边加入45-50％的浓硝酸溶液，待粘土溶液的pH为2.5-3.0时，停止浓硝酸的加入，继续搅拌10min，再次测量绿泥石溶液的pH为2.5-3.0时，将酸化的绿泥石溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为75-85℃下，超声10min，冷却至室温，过滤，采用纯化水淋洗滤渣，待淋洗滤液的pH在3min内保持在6.5-7.0时停止洗涤，烘干滤渣，放入马弗炉中，在700-850℃下煅烧3-4h，粉碎过200目筛即得活化的绿泥石；
将活化的绿泥石与四丁基硫酸氢铵加入球磨机中进行预混合，预混后将混合物加到螺杆挤出机中熔融挤出，即得到了插层改性的绿泥石。
进一步，所述的活化的绿泥石与四丁基硫酸氢铵的质量比为100:8-10。
进一步，所述的螺杆挤出机一区的温度为120-130℃，螺杆挤出机二区的温度为185-205℃。
进一步，所述的改性绿泥石的比表面积为150-200m2/g，表面积粒径为0.92-1.56nm。
进一步，所述的吸附剂的制备方法为：将25％的盐酸溶液、三氯化钌依次加入到棕色反应瓶中，接着加入高碘酸钠，氮气保护下，在70-80℃下反应5h，得到高价钌化合物，氧化反应结束后，继续通入氮气，同时往反应瓶中加入改性绿泥石，在70-80℃下搅拌3-4h，吸附结束后，将吸附混合物立即放入通有氮气的管式炉中，在500-550℃下焙烧5-6h,即得到了负载高价钌的绿泥石吸附剂。
进一步，所述的三氯化钌与高碘酸钠的摩尔比为1:1.1-1.3。
进一步，所述的绿泥石吸附剂须在真空环境下保存。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种节能环保型烟气过滤系统，通过粉尘过滤器除去烟气中的粉尘固体颗粒，气体吸收池吸收除去烟气中的二氧化碳、二氧化硫等酸性气体，吸附罐中的吸附剂吸附除去烟气中的一氧化碳，除尘效果良好；
(2)吸附罐中的吸附剂的制备首先通过在酸性环境中，三氯化钌与高碘酸钠反应，三氯化钌被氧化为高价钌化合物，接着将高价钌化合物负载到改性绿泥石中，高价钌化合物充分的分散在改性绿泥石的表面和孔道中，高价钌可同时与4个一氧化碳络合，绿泥石吸附剂对一氧化碳的吸附量在130ml/g以上，远高于现有的过渡金属负载的吸附剂对一氧化碳的吸附量，具有较高的的工业生产价值。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种节能环保型烟气过滤系统流程图；
1-粉尘过滤器，11-入气口，12-积尘口，13-储尘罐，14-第一出气管；2-气体吸收池，21-供液口，22-喷头，23-放液口，24-第二出气管；3-吸附罐，31-吸附芯，32-孔板；4-排气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种节能环保型烟气过滤系统，包括粉尘过滤器1、气体吸收池2、吸附罐3和排气管4，粉尘过滤器1用于除去烟气中的粉尘固体颗粒，粉尘过滤器1上端两侧分别连接有入气口11和第一出气管14，第一出气管14与气体吸收池2接通，粉尘过滤器1的下端设有积尘口12，积尘口12上螺接有储尘罐13；
所述的气体吸收池2内放置有碱液，碱液用于吸收烟气中的酸性气体；第一出气管14深入碱液中，第一出气管14的出气端连接有喷头22，所述的喷头22为圆锥形，圆锥形的喷头22可增大烟气与碱液的接触面，提高烟气的吸收效率；气体吸收池2的侧端连接有供液口21，用于提供新鲜碱液，气体吸收池2的下端设有放液口23，气体吸收池2的上端连接有第二出气管24，第二出气管24与吸附罐3相连；
所述的吸附罐3内均匀安装有吸附芯31，吸附芯31上连接有孔板32，孔板32与排气管4连接；吸附罐3用于吸附烟气中的一氧化碳；
所述的吸附罐3的温度为110℃；
所述的吸附芯31中含有吸附剂，吸附剂各原料的重量为：32g高价钌化合物和68g改性绿泥石；
改性绿泥石的制备：将100g绿泥石加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为30％的绿泥石溶液，边搅拌边加入45的浓硝酸溶液，待粘土溶液的pH为2.8时，停止浓硝酸的加入，继续搅拌10min，再次测量绿泥石溶液的pH为2.9，将酸化的绿泥石溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为80℃下，超声10min，冷却至室温，过滤，采用纯化水淋洗滤渣，淋洗滤液的pH在3min内保持在6.8,停止洗涤，烘干滤渣，放入马弗炉中，在800℃下煅烧3h，粉碎过200目筛即得活化的绿泥石；
将活化的绿泥石与9g四丁基硫酸氢铵加入球磨机中进行预混合，混合后将混合物加到螺杆挤出机中熔融挤出，螺杆挤出机一区的温度为122℃，螺杆挤出机二区的温度为198℃，四丁基硫酸氢铵进入到绿泥石层间，进而减小了绿泥石的粒径，增大了绿泥石的比表面积，即得到了插层改性的绿泥石，改性绿泥石的比表面积为185m2/g，表面积平均粒径为1.14nm。
吸附剂的制备：将10ml25％的盐酸溶液、0.1mol三氯化钌依次加入到棕色反应瓶中，接着加入0.11mol高碘酸钠，氮气保护下，在75℃下反应5h，得到了正8价的高价钌化合物，氧化反应结束后，继续通入氮气，同时往反应瓶中加入改性绿泥石，在75℃下搅拌4h，使得高价钌充分吸附在改性绿泥石上，吸附结束后，将吸附混合物立即放入通有氮气的管式炉中，在530℃下焙烧5h,使得高价钌化合物充分的分散在改性绿泥石的表面和孔道中，即得到了负载高价钌的绿泥石吸附剂，绿泥石吸附剂对一氧化碳的吸附量为138ml/g，制备的绿泥石吸附剂须在真空环境下保存。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：包括粉尘过滤器(1)、气体吸收池(2)、吸附罐(3)和排气管(4)，粉尘过滤器(1)上端两侧分别连接有入气口(11)和第一出气管(14)，第一出气管(14)与气体吸收池(2)接通，粉尘过滤器(1)的下端设有积尘口(12)，积尘口(12)上螺接有储尘罐(13)；
所述的气体吸收池(2)内放置有碱液，第一出气管(14)深入碱液中，第一出气管(14)的出气端连接有喷头(22)，气体吸收池(2)的侧端连接有供液口(21)，气体吸收池(2)的下端设有放液口(23)，气体吸收池(2)的上端连接有第二出气管(24)，第二出气管(24)与吸附罐(3)相连；
所述的吸附罐(3)内均匀安装有吸附芯(31)，吸附芯(31)上连接有孔板(32)，孔板(32)与排气管(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的吸附罐(3)的温度为100-120℃。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的吸附芯(31)中含有吸附剂，吸附剂各原料的重量百分比为：25-35％高价钌化合物和60-80％改性绿泥石，优选为32％高价钌化合物和68％改性绿泥石。
4.根据权利要求3所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的改性绿泥石的制备方法为：将绿泥石加入到球磨机中研磨粉碎，加水调制成浓度为30％的绿泥石溶液，边搅拌边加入45-50％的浓硝酸溶液，待粘土溶液的pH为2.5-3.0时，停止浓硝酸的加入，继续搅拌10min，再次测量绿泥石溶液的pH为2.5-3.0时，将酸化的绿泥石溶液放入水浴超声仪中，在水浴温度为75-85℃下，超声10min，冷却至室温，过滤，采用纯化水淋洗滤渣，待淋洗滤液的pH在3min内保持在6.5-7.0时停止洗涤，烘干滤渣，放入马弗炉中，在700-850℃下煅烧3-4h，粉碎过200目筛即得活化的绿泥石；
将活化的绿泥石与四丁基硫酸氢铵加入球磨机中进行预混合，预混后将混合物加到螺杆挤出机中熔融挤出，即得到了插层改性的绿泥石。
5.根据权利要求4所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的活化的绿泥石与四丁基硫酸氢铵的质量比为100:8-10。
6.根据权利要求4所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的螺杆挤出机一区的温度为120-130℃，螺杆挤出机二区的温度为185-205℃。
7.根据权利要求4所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的改性绿泥石的比表面积为150-200m2/g，表面积粒径为0.92-1.56nm。
8.根据权利要求3所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的吸附剂的制备方法为：将25％的盐酸溶液、三氯化钌依次加入到棕色反应瓶中，接着加入高碘酸钠，氮气保护下，在70-80℃下反应5h，得到高价钌化合物，氧化反应结束后，继续通入氮气，同时往反应瓶中加入改性绿泥石，在70-80℃下搅拌3-4h，吸附结束后，将吸附混合物立即放入通有氮气的管式炉中，在500-550℃下焙烧5-6h,即得到了负载高价钌的绿泥石吸附剂。
9.根据权利要求8所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的三氯化钌与高碘酸钠的摩尔比为1:1.1-1.3。
10.根据权利要求8所述的一种节能环保型烟气过滤系统，其特征在于：所述的绿泥石吸附剂须在真空环境下保存。
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