CN110385025A - 一种钙基烟气脱硫脱硝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钙基烟气脱硫脱硝剂及其制备方法，分别称量40‑71份的氢氧化钙、10‑20份的碳酸钙、5‑10份的三氧化二铁和10‑20份的高锰酸钾，混合；再加入4‑10份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；将上述混合物进入挤条机，进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。本发明方法简单，原料来源广泛易得，可同时提高脱硫脱硝效率并具有较好的安全性、稳定性，脱硫脱硝剂可回收套用，成本低；本发明的钙基烟气脱硫脱硝剂对烟气脱硫脱硝操作简便易行，运行成本低，无固废排放，更加符合环保要求；应用范围广泛，适用于各种类型的烟气，可在较低温度下反应，脱硫效率可达到95%以上，脱硝效率达到85%以上。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种钙基烟气脱硫脱硝剂及其制备方法。
背景技术
煤炭一直是我国的主要的能量来源。《中国能源统计年鉴2014》显示，从 1980 年到 2013 年，我国一次能源总量中原煤生产所占比重一直保持在70%以上。以后略有下降，以2015年为例，2015 年全年煤炭消费量占能源消费总量的 64 .0%，煤炭进口量2. 04 亿吨。煤炭消费不仅对环境造成了严重污染，而且给我国节能减排带来了巨大的压力。
大量使用煤炭给我国的环境带来了严重不良影响，由于煤炭中存在着硫和氮等元素，燃烧煤炭会造成二氧化硫和氮氧化合物的污染。在我国，燃煤造成二氧化硫的排放量占据了大气二氧化硫总量的70% 以上。二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首，严重危害土壤、水域、森林等生态系统。其本身也会导致人体多种疾病甚至造成死亡。
因此对燃煤燃烧过程中的烟气进行处理，较少二氧化硫和氮氧化合物的排放，对于保护环境，十分重要而且十分必要。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种钙基烟气脱硫脱硝剂制备方法；结合氢氧化钙的碱性性质和能够与二氧化硫和氮氧化合物反应的性质，制备一种钙基烟气脱硫脱硝剂。
为了达到上述目的，本发明技术方案如下：
一种钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）分别称量40-71份的氢氧化钙、10-20份的碳酸钙、5-10份的三氧化二铁和10-20份的高锰酸钾，混合；再加入4-10份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；
（2）将上述混合物进入挤条机，进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。
优选的，所述步骤（1）中氢氧化钙、碳酸钙、三氧化二铁、高锰酸钾和铝溶胶粘结剂的配比为：氢氧化钙60份、碳酸钙20份、三氧化二铁5份、高锰酸钾10份和铝溶胶粘结剂5份。
优选的，所述步骤（1）所需氢氧化钙的粒度控制在300~1000目。
优选的，所述步骤（1）所需氢氧化钙的为高比表面和高活性的氢氧化钙，其比表面积BET值超过31 m2/g。
优选的，所述步骤（1）所需碳酸钙的粒度控制在300~1000目。
优选的，所述步骤（1）所需三氧化二铁的粒度控制在300~1000目。
优选的，所述步骤（1）所需铝溶胶粘结剂浓度为50%-100%。
优选的，所述步骤（2）中挤条机在压力≥8MPa，转速控制28-32r/min条件下进行挤条。
通过上述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，获得的钙基烟气脱硫脱硝剂，同时将烟气中的SO2和 NOX脱除。
有益效果：与现有技术相比，
1）本发明方法简单，原料来源广泛易得，可同时提高脱硫脱硝效率并具有较好的安全性、稳定性，脱硫脱硝剂可回收利用，成本低廉；
2）本发明的钙基烟气脱硫脱硝剂对烟气脱硫脱硝操作简便易行，运行成本低，无固废排放，不会产生二次污染，更加符合环保要求；应用范围广泛，适用于各种类型的烟气，可在较低温度下反应，脱硫效率可达到95%以上，脱硝效率达到85%以上。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
一种钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）分别称量60份的氢氧化钙、20份的碳酸钙、5份的三氧化二铁和10份的高锰酸钾，混合；再加入5份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；
（2）将上述混合物进入挤条机，在压力10MPa，转速控制30r/min条件下进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。
实施例2
一种钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）分别称量70份的氢氧化钙、10份的碳酸钙、5份的三氧化二铁和10份的高锰酸钾，混合；再加入5份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；
（2）将上述混合物进入挤条机，进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。
实施例3
一种钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）分别称量40份的氢氧化钙、20份的碳酸钙、10份的三氧化二铁和20份的高锰酸钾，混合；再加入10份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；
（2）将上述混合物进入挤条机，在压力12MPa，转速控制28r/min条件下进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。
实施例4
一种钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）分别称量50份的氢氧化钙、15份的碳酸钙、10份的三氧化二铁和15份的高锰酸钾，混合；再加入10份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；
（2）将上述混合物进入挤条机，在压力8MPa，转速控制32r/min条件下进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。
脱硫脱硝原理表示如下：
（1）脱硫原理
脱硫脱硝剂的主要成份可以与SO2反应
Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O
CaCO3+SO2→CaSO3+CO2
2SO2+Fe2O3+H2O→2FeSO4+H2SO4
当SO2过量时又会发生：CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
当含有SO3 2-的离子在空气中久置会被氧气氧化为SO4 2-
2CaSO3+O2→2CaSO4
Ca(HSO3)2+O2→Ca(HSO4)2
（2）脱硝原理
3NO2+Ca(OH)2→Ca(NO3)2+H2O+NO
Ca(OH)2 + NO + NO2→ Ca(NO2)2 + H2O
9NO2+Fe2O3→2Fe (NO3)3+3NO。
试验验证：由实施例1-4所得的钙基烟气脱硫脱硝剂与以100重量份氢氧化钙的对比例的烟气脱硫脱硝对比实验。
试验条件：将钙基脱硫脱硝剂颗粒置于脱硫脱硝反应器中，经预除尘后的烟气通过脱硫脱硝反应器装置，烟气通过后，其中的二氧化硫氧化成三氧化硫并被反应成为硫酸钙（石膏）和硫酸铁，NOx被氧化成NO2和NO3并被反应成为Ca(NO3)2和Ca(NO4)2,经脱硫脱硝后的烟气由烟囱排出。试验烟气进口烟气流量为1050000 ～ 1100000m3/h、温度为120 ～130℃、SO2浓度为500mg/m3以上、NOX浓度为400mg/m3以上；烟囱出口的烟气流量为850000～900000m3/h、温度为55～65℃、SO2浓度为28mg/m3以下、NOX浓度为65mg/m3以下。采用脱硫脱硝剂脱硫脱硝后，检测出口处的烟气数据，其试验效果如表1。
表1
由上表可知，使用本发明钙基脱硫脱硝剂的脱硫脱硝效率脱硫效率可达到95%以上，脱硝效率达到85%以上，比对比例脱硫效率高15～19％，脱硝效率高58～62％。
Claims (9)
1.一种钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）分别称量40-71份的氢氧化钙、10-20份的碳酸钙、5-10份的三氧化二铁和10-20份的高锰酸钾，混合；再加入4-10份的铝溶胶粘结剂与少量的水，混合均匀；
（2）将上述混合物进入挤条机，进行挤条，挤条后干燥成型，获得钙基烟气脱硫脱硝剂。
2.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中氢氧化钙、碳酸钙、三氧化二铁、高锰酸钾和铝溶胶粘结剂的配比为：氢氧化钙60份、碳酸钙20份、三氧化二铁5份、高锰酸钾10份和铝溶胶粘结剂5份。
3.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所需氢氧化钙的粒度控制在300~1000目。
4.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所需氢氧化钙的为高比表面和高活性的氢氧化钙，其比表面积BET值超过31 m2/g。
5.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所需碳酸钙的粒度控制在300~1000目。
6.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所需三氧化二铁的粒度控制在300~1000目。
7.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）所需铝溶胶粘结剂浓度为50%-100%。
8.如权利要求1所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中挤条机在压力≥8MPa，转速控制28-32r/min条件下进行挤条。
9.一种通过权利要求1至6任一所述的钙基烟气脱硫脱硝剂的制备方法制备获得的钙基烟气脱硫脱硝剂，可同时脱除烟气中的SO2和 NOX。
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