CN113996176A - 一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113996176A CN113996176A CN202111350419.6A CN202111350419A CN113996176A CN 113996176 A CN113996176 A CN 113996176A CN 202111350419 A CN202111350419 A CN 202111350419A CN 113996176 A CN113996176 A CN 113996176A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue gas
- desulfurizer
- base
- zeolite powder
- calcium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 36
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 37
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 26
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 22
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 21
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OVFCVRIJCCDFNQ-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;copper Chemical compound [Cu].OC(O)=O OVFCVRIJCCDFNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000009 copper(II) carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical group Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L copper(II) hydroxide Inorganic materials [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N copper;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu] AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011646 cupric carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 25
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical group O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 5
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 sulfur peroxide Chemical class 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8609—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/81—Solid phase processes
- B01D53/82—Solid phase processes with stationary reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/81—Solid phase processes
- B01D53/83—Solid phase processes with moving reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8637—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
- B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20761—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明属于烟气脱硫净化技术领域，具体涉及一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用。所述脱硫剂的制备原料包括以下重量份的组分：沸石粉60‑65份，铜基5‑10份，钙基20‑25份，黏结剂5‑8份，水30‑40份。本发明的脱硫剂以沸石粉为吸附剂和载体，以钙基为中和剂，以铜基为催化、氧化、脱硫剂，用于加热炉烟气脱硫，脱硫率高，可反复再生，使用寿命长，安全可靠，无二次污染，对多种烟气都适用，适用性广泛。
Description
技术领域
本发明属于烟气脱硫净化技术领域，具体涉及一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用。
背景技术
加热炉烟气中的SO2本质上含有一定的酸性，可以通过碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙等碱性物质反应从烟气中脱除SO2。碳酸钙CaCO3作为胶粘剂、补强剂、中和剂、发泡剂也叫生石灰；氧化钙CaO为碱性氧化物，能吸收CO2，吸湿能力强，对废水、气等进行净化；氢氧化钙Ca(OH)2也称为熟石灰为碱性，可降低酸性，具有吸滤沉淀气液相杂质硫等作用。
目前，烟气脱硫技术大多数业内专家所认同的为石灰石或石灰为中和剂的湿法脱硫工艺。传统石灰石、石膏法烟气脱硫，首先需要将石灰石磨至粉状260-325目，这样必需先建一座粉磨车间，需要多套装置才能进行，不但需要投入不小的资金，而且具有粉尘的污染和机组的噪音污染，严重影响周边居民，环境保护部门也不准许；湿法脱硫工艺，会产生大量的污染水，以及潮湿的环境容易造成堵塞且对设备腐蚀性大，同时所用碱性物质的钙基没有解吸效果，吸附后容易饱和，且无法再生利用，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法，该脱硫剂以沸石粉为吸附剂和载体，以钙基为中和剂，以铜基为催化、氧化、脱硫剂，用于加热炉烟气脱硫，脱硫率高，可反复再生，使用寿命长，安全可靠，无二次污染，对多种烟气都适用，适用性广泛。
为实现上述目的，本发明提供一种高效加热炉烟气脱硫剂，所述脱硫剂原料包括以下重量份的组分：沸石粉60-65份，铜基5-10份，钙基20-25份，黏结剂5-8份，水30-40份。
本发明脱硫剂具有很好的表面活性和催化氧化效果，通过铜基和钙基的相互促进和强化解析，对SO2进行直接反应，同时对SO也具有吸附和催化氧化的作用。一氧化硫类似于硫化氢特性，由于不稳定因素，很容易发生聚合作用，它只能以低浓度存在于气相中，当浓缩进入凝聚相时它会双聚成S2O2或过氧化硫；当烟气中有氧和水蒸汽存在时，活性吸附SO为物理吸附或化学吸附，但在这种情况下对脱硫脱硝不受任何影响，在烟气中有氧和水蒸汽存在时，本催化剂最有利于捕捉游离的硫和硝。因此，在脱硫脱硝工艺中，使用本脱硫剂，不但能降低成本，而且能提高脱硫效率。
进一步地，上述技术方案中，所述沸石粉为人造沸石粉或天然沸石粉的任一种，优选X型沸石粉。本技术方案中沸石粉为纳米级沸石粉，优选的X型沸石粉具有独特的孔道结构和比表面积，具有优良的热稳定性、催化性能、分子筛分性能和离子交换性能，但是其作为吸附剂容易被润湿，因此，通过在沸石粉中引入钙基和铜基，不但可以提高比表面积和相对结晶度，还可改善沸石粉的吸附性能及使用性能。
进一步地，上述技术方案中，所述铜基为CuCl2、CuO、CuCO3、Cu(OH)2、CuSO4、Cu(CH3COO)2中的一种或几种。本技术方案中的铜基具有解吸活性，不管是在有氧气存在或无氧气存在下脱硫效果不变，其原理是能将烟气中的含硫化合物化学解吸到脱硫剂的孔穴中，转变其化学结构从而净化烟气脱硫、硝达标。
进一步地，上述技术方案中，所述钙基为CaCl2、CaO、CaCO3、Ca(NO3)2、Ca(OH)2的一种或几种。本技术方案中钙基作为碱性物质可从烟气中脱除SO2，但是钙基没有解吸效果，因此，本发明通过与沸石粉和铜基结合，利用沸石粉的吸附作用，铜基的解吸、催化氧化、脱硫作用，共同达到脱硫脱硝的目的。
进一步地，上述技术方案中，所述黏结剂为铝基粘合剂、聚丙烯酰胺或高温硅溶胶中的一种或几种。
本发明还提供一种高效加热炉烟气脱硫剂的制备方法，包括以下具体步骤：
S1.按原料配比称取沸石粉、铜基、钙基、黏结剂、水备用；
S2.将铜基置于容器中，加入原料中1/3-1/2的水混合，得到铜基混合液，将钙基置于另一容器中，加入剩余水混合，得到钙基混合液，调节钙基混合液pH至12-13；
S3.将沸石粉加入到一容器中，加入S2中的钙基混合液，搅拌均匀，然后加热至110-120℃，静置、保温2-4h，倒去上清液，得到剩余固体；
S4.在S3剩余固体中加入S2中的铜基混合液，然后重复S3的步骤；
S5.将S4的剩余固体洗涤后，进行固液分离，固体加入黏结剂混合均匀后，在105-120℃干燥2-5h，然后在500-650℃下焙烧4-6h，得到成品脱硫剂。
进一步地，上述技术方案S1中，所述铜基为单铜基或双铜基，所述钙基为单钙基或双钙基。
进一步地，上述技术方案中，所述双铜基为Cu(NO3)2、CuCl2和CuO中任意两种；所述双钙基为CaCO3、CaO和Ca(OH)2中任意两种。
本发明还提供一种由上述高效加热炉烟气脱硫剂在钢铁厂、煤炭厂等加热炉烟气脱硫中的应用，将钢铁厂、煤炭厂等加热炉燃烧后的烟气送到装有所述脱硫剂的微负压固定床或移动床脱硫系统中，进行反应，净化后的烟气中SO2小于30mg/m3。
本技术方案中采用的新型高效脱硫剂为干法脱硫，该系统由脱硫反应器、填料装置、排料装置、烟尘回收器、烟道、增压风机、预储存系统、仪表及控制系统等组成。脱硫脱硝的工艺路线是由脱硫除尘、脱硝、烟尘顺序进行，脱硫率大于99％以上，中和及催化氧化采用钙基与铜基两种组合，沸石作为吸附剂、脱硫剂的载体，脱附顺序为二氧化硫(SO2)、二硫化碳(CS2)、硫醇(C2H6S)、无机硫化合物、硝(CH(NO))等，以物理吸附为主，化学吸附为辅，不但安全可靠，还可以反复再生，使用寿命期限长，且吸附杂质不会在控制条件下穿透，一个组合装置可同时脱硫脱硝除尘，排除了各种粉尘和二次污染，装置系统简易，对多种烟气都具有广泛的适用性。
进一步地，上述技术方案中，当所述脱硫剂吸附饱和后，可经高温炉350-550℃处理后反复再生；当所述脱硫剂报废后，晒干，可用作动物粪便吸附剂。本技术方案中当脱硫剂吸附饱和后，脱硫剂可反复再生，以保持脱硫剂活性稳定，延长使用寿命。而达到报废时间的脱硫剂，可回收处理，如将报废脱硫剂晒干，经高温炉再生后制成猫砂，包装成10-20kg的小包装，用做动物粪便处理。
本发明具有的有益效果是：
1.本发明采用干法脱硫，以沸石为吸附剂和载体，以铜基为催化、氧化、脱硫剂，以钙基为中和剂，脱硫脱硝效果好，其中脱硫率达到99％以上；
2.本发明脱硫剂制备过程中，采用的是物理性较多、化学系数较小、无毒、无燃、无爆、无烟、无尘、无味；
3.本发明脱硫剂使用时操作工艺和分子筛的操作工艺相近，除再生条件和再生气略有不同之外，没有产生其它任何费用，成本低；
4.本发明脱硫剂使用后，一套装置就可实现脱硫脱硝除尘，工艺简单，运行成本低廉；工况节能，操作无二次污染，安全环保；脱硫剂可反复再生，使用寿命长，是传统湿法脱硫剂的1.5倍以上，运行费用低；
5.本发明应用工艺简单，对新上岗的职工上手快，一看一学就会，安全系数高；
6.本发明脱硫剂使用到达报废时间后，可回收处理，作为猫砂用于处理动物粪便，可实现废物的再利用，无污染。
具体实施方式
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。下述实施例涉及的原料若无特别说明，均为普通市售品，皆可通过市场购买获得。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
将0.8gCu(NO3)2置于烧杯中，加入10mL水，搅拌混合，得到Cu(NO3)2混合液；将1.6gCaCO3置于烧杯中，加入20mL水中，搅拌混合，调节pH值至12.3，得到CaCO3混合液；取150mL的烧杯，加入4.8g X型沸石粉和CaCO3混合液，经搅拌均匀后，加热至110℃保持3h，静置后，倒出上清液，再加入上述Cu(NO3)2混合液，搅拌均匀后，加热至110℃保持3h，对处理后的沸石粉进行洗涤，然后进行固液分离，固体加入0.4g黏结剂混合均匀后，105℃干燥3h，最后在600℃焙烧5h，得到成品脱硫剂。
用X射线衍射测得上述成品脱硫剂和原料X型沸石粉的相对结晶度和BET比表面积，结果为：成品脱硫剂相对于处理前X型沸石粉的相对结晶度为101％，BET比表面积由处理前X沸石粉的554m2/g提高到577m2/g。
用重量吸附法经320℃真空活化5h后，在25℃PSO2＝102Kpa条件下测定成品脱硫剂与X型沸石粉的SO2吸附容量分别为：135mL/g和121mL/g，N0X吸附容量分别为：85mL/g和72mL/g。
实施例2
将0.8gCuCl2置于烧杯中，加入15mL水，搅拌混合，得到CuCl2混合液；将1.6gCaO置于烧杯中，加入20mL水中，搅拌混合，调节pH值至12.1，得到CaO混合液；取150mL的烧杯，加入4.8g X型沸石粉和CaO混合液，经搅拌均匀后，加热至110℃保持3h，静置后，倒出上清液，再加入上述CuCl2混合液，搅拌均匀后，加热至110℃保持3h，对处理后的沸石粉进行洗涤，然后进行固液分离，固体加入0.4g黏结剂混合均匀后，105℃干燥3h，最后在600℃焙烧5h，得到成品脱硫剂。
用X射线衍射法和BET法分别测得上述成品脱硫剂和原料X型沸石粉的相对结晶度和BET比表面积，结果为：成品脱硫剂相对于处理前X型沸石粉的相对结晶度为102％，BET比表面积由处理前X沸石粉的555m2/g提高到580m2/g。
用重量吸附法经320℃真空活化5h后，在25℃PSO2＝102Kpa条件下测定成品脱硫剂与X型沸石粉的SO2吸附容量分别为：136mL/g和120mL/g，N0X吸附容量分别为：86mL/g和71mL/g。
实施例3
将0.8g CuO置于烧杯中，加入15mL水，搅拌混合，得到CuO混合液；将1.6gCa(OH)2置于烧杯中，加入25mL水中，调节pH值至12.2，得到Ca(OH)2混合液；取150mL的烧杯，加入4.8g X型沸石粉和Ca(OH)2混合液，经搅拌均匀后，加热至110℃保持3h，静置后，倒出上清液，再加入上述CuO混合液，搅拌均匀后，加热至110℃保持3h，对处理后的沸石粉进行洗涤，然后进行固液分离，固体加入0.4g黏结剂混合均匀后，105℃干燥3h，最后在600℃焙烧5h，得到成品脱硫剂。
用X射线衍射法和BET法分别测得上述成品脱硫剂和原料X型沸石粉的相对结晶度和BET比表面积，结果为：成品脱硫剂相对于处理前X型沸石粉的相对结晶度为101％，BET比表面积由处理前X沸石粉的525m2/g提高到564m2/g。
用重量吸附法经320℃真空活化5h后，在25℃PSO2＝102Kpa条件下测定成将品脱硫剂与X型沸石粉的SO2吸附容量分别为：127mL/g和119mL/g，N0X吸附容量分别为：82mL/g和69mL/g。
实施例4
将0.4gCu(NO3)2和0.4gCuO置于烧杯中，加入15mL水，搅拌混合，得到双铜基混合液；将0.8gCaCO3和0.8gCaO置于烧杯中，加入25mL水，搅拌混合，调节pH值至12.3，得到双钙基混合液；取150mL的烧杯，加入4.8g X型沸石粉和双钙基混合液，经搅拌均匀后，加热至120℃保持3h，静置后，倒出上清液，再加入上述双铜基混合液，搅拌均匀后，加热至120℃保持3h，对处理后的沸石粉进行洗涤，然后进行固液分离，固体加入0.5g黏结剂混合均匀后，120℃干燥3h，最后在600℃焙烧5h，得到成品脱硫剂。
用X射线衍射法和BET法分别测得上述成品脱硫剂和原料X型沸石粉的相对结晶度和BET比表面积，结果为：相对结晶度由处理前X型沸石粉的76％提升到91％，BET比表面积由处理前X沸石粉的520m2/g提高到560m2/g。
用重量吸附法经320℃真空活化5h后，在25℃PSO2＝102Kpa条件下测定成品脱硫剂与X型沸石粉的SO2吸附容量分别为：97mL/g和80mL/g，N0X吸附容量分别为：65mL/g和50mL/g。
实施例5
将0.4gCuCl2和0.4gCu(NO3)2置于烧杯中，加入15mL水，搅拌混合，得到双铜基混合液；将0.8gCa(OH)2和0.8gCaCO3置于烧杯中，加入25mL水，搅拌混合，调节pH值至12.3，得到双钙基混合液；取150mL的烧杯，加入4.8g X型沸石粉和双钙基混合液，经搅拌均匀后，加热至120℃保持3h，静置后，倒出上清液，再加入上述双铜基混合液，搅拌均匀后，加热至120℃保持3h，对处理后的沸石粉进行洗涤，然后进行固液分离，固体加入0.5g黏结剂混合均匀后，120℃干燥3h，最后在600℃焙烧5h，得到成品脱硫剂。
用X射线衍射法和BET法分别测得上述成品脱硫剂和原料X型沸石粉的相对结晶度和BET比表面积，结果为：相对结晶度由处理前X型沸石粉的85％提升到99％，BET比表面积由处理前X沸石粉的530m2/g提高到570m2/g。
用重量吸附法经320℃真空活化5h后，在25℃PSO2＝102Kpa条件下测定成品脱硫剂与X型沸石粉的SO2吸附容量分别为：96mL/g和78mL/g，N0X吸附容量分别为：66mL/g和49mL/g。
试验例
将实施例2的配方制备的成品脱硝剂应用于山东某钢铁厂的加热炉烟气净化，将烟气通过装有该脱硝剂的微负压固定床脱硫系统中，进行净化。
测定净化前后烟气有关成分，结果为：SiO2的浓度由净化前3000mg/m3，下降到28mg/m3，脱硫率达到99.07％；NOX的浓度由净化前280mg/m3下降到78mg/m3，脱硝率达到72.1％。同时测定脱硫剂的使用寿命：本发明干法脱硫剂的使用寿命是原有湿法脱硝剂使用寿命的1.58倍。
综上可知，本发明所制备的脱硝剂，通过以X型沸石粉材料作为脱硫剂的载体，在引入单钙基和单铜基或双钙基和双铜基后，其相对结晶度和BET比表面积均得到提高，提高了对SO2和N0X的吸附性能，脱硫脱硝效果好，使用寿命长。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效加热炉烟气脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂的制备原料包括以下重量份的组分：沸石粉60-65份，铜基5-10份，钙基20-25份，黏结剂5-8份，水30-40份。
2.根据权利要求1所述的高效加热炉烟气脱硫剂，其特征在于，所述沸石粉为人造沸石粉或天然沸石粉中的任一种，优选X型沸石粉。
3.根据权利要求1所述的高效加热炉烟气脱硫剂，其特征在于，所述铜基为CuCl2、CuO、CuCO3、Cu(OH)2、CuSO4、Cu(CH3COO)2中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的高效加热炉烟气脱硫剂，其特征在于，所述钙基为CaCl2、CaO、CaCO3、Ca(NO3)2、Ca(OH)2的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的高效加热炉烟气脱硫剂，其特征在于，所述黏结剂为铝基粘合剂、聚丙烯酰胺或高温硅溶胶中的一种或几种。
6.由权利要求1-5任一项所述的高效加热炉烟气脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1.按原料配比称取沸石粉、铜基、钙基、黏结剂、水，备用；
S2.将铜基置于容器中，加入原料中1/3-1/2的水，搅拌混合，得到铜基混合液，将钙基置于另一容器中，加入剩余水搅拌混合，得到钙基混合液，调节钙基混合液pH至12-13；
S3.将沸石粉加入到一容器中，加入S2中的钙基混合液，搅拌均匀，然后加热至110-120℃，静置、保温2-4h，倒去上清液，得到剩余固体；
S4.在S3剩余固体中加入S2中的铜基混合液，然后重复S3的步骤；
S5.将S4的剩余固体洗涤后，进行固液分离，固体加入黏结剂混合均匀后，在105-120℃干燥2-5h，然后在500-650℃下焙烧4-6h，得到成品脱硫剂。
7.根据权利要求6所述的高效加热炉烟气脱硫剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述铜基为单铜基或双铜基，所述钙基为单钙基或双钙基。
8.根据权利要求7所述的高效加热炉烟气脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述双铜基为Cu(NO3)2、CuCl2和CuO中任意两种；所述双钙基为CaCO3、CaO和Ca(OH)2中任意两种。
9.由权利要求1-5任一项所述的高效加热炉烟气脱硫剂在钢铁厂加热炉烟气脱硫中的应用，其特征在于，将钢铁厂加热炉燃烧后的烟气送到装有所述脱硫剂的微负压固定床或移动床脱硫系统中，进行净化，净化后的烟气中SO2小于30mg/m3。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，当所述脱硫剂吸附饱和后，可经高温炉350-550℃处理后反复再生；当所述脱硫剂报废后，晒干，用作动物粪便吸附剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111350419.6A CN113996176A (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111350419.6A CN113996176A (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113996176A true CN113996176A (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=79929097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111350419.6A Pending CN113996176A (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113996176A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146051A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Nippon Oil Corp | 炭化水素系燃料の脱硫方法 |
| CN102091526A (zh) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种常温脱硫剂及其制备方法 |
| CN103495434A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-08 | 北京矿迪科技有限公司 | 一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法 |
| CN107837787A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-27 | 桂林市雁山区青少年活动中心 | 一种活性炭脱硫剂及其制备方法 |
| CN108905549A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-30 | 江苏新亿源环保科技有限公司 | 一种烟气脱硫剂的制备方法 |
| CN115999335A (zh) * | 2023-03-25 | 2023-04-25 | 河北冀隅智能科技有限公司 | 烟气脱硫剂及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-15 CN CN202111350419.6A patent/CN113996176A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146051A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Nippon Oil Corp | 炭化水素系燃料の脱硫方法 |
| CN102091526A (zh) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种常温脱硫剂及其制备方法 |
| CN103495434A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-08 | 北京矿迪科技有限公司 | 一种基于生物质废料的脱硫脱硝剂及其制备方法 |
| CN107837787A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-27 | 桂林市雁山区青少年活动中心 | 一种活性炭脱硫剂及其制备方法 |
| CN108905549A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-30 | 江苏新亿源环保科技有限公司 | 一种烟气脱硫剂的制备方法 |
| CN115999335A (zh) * | 2023-03-25 | 2023-04-25 | 河北冀隅智能科技有限公司 | 烟气脱硫剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wiȩckowska | Catalytic and adsorptive desulphurization of gases | |
| CN109603459B (zh) | 一种低温干法烟气脱硫剂及其制法和应用 | |
| Choo et al. | Hydrogen sulfide adsorption by alkaline impregnated coconut shell activated carbon | |
| CA2629987C (en) | Flue gas desulfurization process utilizing hydrogen peroxide | |
| CN100460045C (zh) | 一种处理废气中SOx的方法 | |
| CN102836636B (zh) | 一种脱硫脱硝组合物、制备方法及其用途 | |
| CN108176224A (zh) | 一种催化裂化再生烟气氨法脱硫脱硝除尘方法及装置 | |
| CN102500323B (zh) | 一种改性活性炭脱硫剂及其制法和一种硫化氢废气的处理方法 | |
| CN110893312A (zh) | 一种新型高效脱硫剂及其制备方法 | |
| CN107754600A (zh) | 一种烟气同时脱碳脱硫脱硝的钢渣吸收剂及其制备方法和应用 | |
| Żarczyński et al. | Practical methods of cleaning biogas from hydrogen sulphide. Part 1, application of solid sorbents | |
| CN107441932A (zh) | 烟气脱硫剂及其生产方法和应用 | |
| CN102019141A (zh) | 一种液相催化氧化净化含硫化氢尾气方法 | |
| KR100653046B1 (ko) | 화학반응 촉매에 의한 황화수소 제거방법 | |
| CN107537297B (zh) | 清洁环保的烟气循环脱硫工艺 | |
| Svoboda et al. | Low-temperature flue gas desulfurization by alumina-CaO regenerable sorbents | |
| CN111375274B (zh) | 一种含so2气体的处理方法及装置 | |
| CN113996176A (zh) | 一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用 | |
| KR100888336B1 (ko) | 이산화황 제거를 위한 탈황흡수제 및 그의 제조방법 | |
| CN112642396B (zh) | 改性活性炭与复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN113786811A (zh) | 一种可热再生和具有cos水解功能的吸附脱硫剂、制备方法及其应用 | |
| CN1094065C (zh) | 一种含硫氧化物工业废气的处理方法 | |
| CN1140319C (zh) | 可再生金属氧化物脱硫系统 | |
| CN101455936B (zh) | 一种基于热炭还原的烟气脱硫方法 | |
| CN101862584A (zh) | 硝铵废水与烟道气综合治理新工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |