CN114588880B - 一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,有效解决了现有污染处理方法存在设备投资大、运维护复杂、运行费用高的技术问题,包括改性腐植酸50‑70份、催化剂20‑30份、吸附剂10‑20份,改性腐植酸由褐煤、通过蒸汽活化、氢氧化钠钠化反应而成;催化剂由纳米氧化镁、次氯酸钙、高锰酸钾组成,吸附剂由木薯粉、氧化酶、碳酸钠组成,本发明将烟气引入烟气净化塔内,通过水膜雾化装置高速旋转喷头作用下,使本发明经过烟尘湿润、降低表面张力、捕获吸附、颗粒凝聚和化学物理反应等过程,使烟气多污染颗粒通过吸附造粒和惯性碰撞,使颗粒增大增重而沉降,从而实现烟气多污染物的同时脱除和烟尘净化而达标排放。
Description
技术领域
本发明涉及烟气污染治理技术领域,具体的是一种吸附捕捉固化烟气多污 染物的烟气净化材料的制备方法。
背景技术
目前,国内外烟气治理种类繁多,大部分采用脱硫、脱硝、粉尘三套装置处 理,我国对烟气中CO2、S02、Nx等多污染物处理采取多套装置运行、分工段单 独处理方式,但系统复杂,存在设备投资大、运维护复杂、运行费用高、产生 的废水、废渣等难处置问题。
如湿法烟气污染治理技术生成物是液体或淤渣处理难,设备腐蚀性严重, 能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。干法烟气脱硫技术反应速度慢,烟 气成分影响大、反应温度高、还原剂与烟气混合程度差、脱硝效率低、氨气逸 出量大、效率低,药剂利用率低,磨损、结垢现象比较严重等系列问题。
因此,研究开发具有经济高效的工业烟气多污染物吸附净化技术,推动二 氧化碳等多污染物减排,对促进我国碳达峰目标和绿色低碳发展具有重要意义。
在此基础上,本发明提供一种新的净化材料来解决此问题。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供一种吸附捕捉固化烟 气多污染物的烟气净化材料的制备方法,有效解决了现有污染处理方法存在设 备投资大、运维护复杂、运行费用高的技术问题。
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其特征在于, 烟气净化材料由以下重量份的原料制备而得:
改性腐植酸50-70份、催化剂20-30份、吸附剂10-20份,其中,改性腐 植酸由褐煤、通过蒸汽活化、氢氧化钠钠化反应而成;催化剂由纳米氧化镁、 次氯酸钙、高锰酸钾组成,吸附剂由木薯粉、氧化酶、碳酸钠组成。
具体制备步骤为:
S1:制备改性腐植酸:称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中,通入 水蒸汽搅拌进行活化处理,温度控制在150~200℃,活化处理40min,使褐煤 粒子充满水分完成褐煤活化工序;然后投入50份含10%的氢氧化钠液体进行钠化反应,搅拌30min后反应完成,然后通过过热蒸汽干燥后形成改性腐植酸;
S2:制备纳米催化剂:称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15 份混合均匀,形成强碱催化剂;
S3:粘性吸附剂:将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀, 形成粘性吸附剂;
S4:将改性腐植酸50-70份、催化剂20-30份、吸附剂10-20份投入反应 釜中混合均匀,粉碎至150目,即可得到烟气净化材料。
本发明取得的有益效果主要包括:
1)本发明充分利用褐煤天然的吸附性能,通过活化改性处理,使褐煤粒子 表面粗糙、多孔、比表面积增大,提高其吸附容量和吸附效果的吸附、交换、 络合、螯合的功能材料;采用吸附剂的吸附、凝聚作用、分散作用、增粘性、乳化性、稳定性和结合力等性能,使本发明增强对烟气中粉尘及CO2、S02、Nx等多污染物的吸附、凝聚、固结能力;采用催化剂的氧化、催化、还原性能, 增强对烟气中粉尘及CO2、S02、Nx等多污染物化学反应能力。
2)将烟气引入烟气净化塔内,通过水膜雾化装置高速旋转喷头作用下,使 本发明按比例直接喷洒于烟气中与烟尘颗粒物及CO2、S02、Nx等多污染物粒子 逆流接触,经过烟尘湿润、降低表面张力、捕获吸附、颗粒凝聚和化学物理反 应等过程,使烟气中的悬浮微颗粒、硫氧化物、氮氧化物凝结聚合、固结为污 染物颗粒;在离心过滤装置离心力的作用下,使烟气多污染颗粒通过吸附造粒 和惯性碰撞,使颗粒增大增重而沉降,同时在烟气温度及纳米氧化镁的作用下 使烟气多污染物颗粒凝结固化为稳定的硫酸盐颗粒物,用作复混肥原料还辅料资源化利用。从而实现烟气多污染物的同时脱除和烟尘净化而达标排放。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本 申请具体实施例,对本发明进行更加清楚、完整地描述。
实施例1:
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其由如下重 量份的原材料制备而得:
改性腐植酸50份,催化剂30份,吸附剂20份。
上述烟气污染净化材料的制备方法包括如下步骤:
1)改性腐植酸:称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中,通入水蒸汽 搅拌进行活化处理,温度控制在150~200℃,活化处理40min,使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序;然后投入50份含10%的氢氧化钠液体进行钠化反应,搅拌30min后反应完成,然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸。
2)纳米催化剂:称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀,形成强碱催化剂。
3)粘性吸附剂:将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀,形 成粘性吸附剂。
4)将改性腐植酸50份、催化剂30份、吸附剂20份投入上述反应釜中混 合均化8min,粉碎至150目即为烟气净化材料。
实施例2:
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其由如下重 量份的原材料制备而得:
改性腐植酸70份,催化剂20份,吸附剂10份。
上述烟气污染净化材料的制备方法包括如下步骤:
1)改性腐植酸:称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中,通入水蒸汽 搅拌进行活化处理,温度控制在150~200℃,活化处理40min,使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序;然后投入50份含10%的氢氧化钠液体进行钠化反应,搅拌30min后反应完成,然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸。
2)纳米催化剂:称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀,形成强碱催化剂。
3)粘性吸附剂:将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀,形 成粘性吸附剂。
4)将改性腐植酸70份、催化剂20份、吸附剂10份投入上述反应釜中混 合均化8min,粉碎至150目即为烟气净化材料。
实施例3:
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其由如下重 量份的原材料制备而得:
改性腐植酸60份,催化剂25份,吸附剂15份。
上述烟气污染净化材料的制备方法包括如下步骤:
1)改性腐植酸:称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中,通入水蒸汽 搅拌进行活化处理,温度控制在150~200℃,活化处理40min,使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序;然后投入50份含10%的氢氧化钠液体进行钠化反应,搅拌30min后反应完成,然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸。
2)纳米催化剂:称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀,形成强碱催化剂。
3)粘性吸附剂:将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀,形 成粘性吸附剂。
4)将改性腐植酸60份、催化剂25份、吸附剂15份投入上述反应釜中混 合均化8min,粉碎至150目即为烟气净化材料。
本发明烟气污染净化材料的效果试验:
根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求,在处理烟气 量为25000m3/h垃圾焚烧炉进行实践,烟气温度160℃,烟气流速为5m/s,将烟 气引入烟气净化塔内,使烟气多污染物与高速旋转雾化的烟气净化材料逆流接 触,烟气经过雾化润湿、凝聚、反应、沉降、过滤等氧化、催化、还原反应过 程,实现烟气中多污染物脱除,具体数据见表1。
实施例1、2、3为应用检测数据表1小时均值(单位mg/Nm3)。
表1
结论:通过上表1可以确定,本发明烟气污染净化材料对烟气中的NOx、SO2以及汞等主要有害物质的吸附净化效果较好,效果超过《生活垃圾焚烧污染控 制标准》GB18485-2014标准。
且,实施例1、实施例2、实施例3相比于现有技术,其吸附效果都有明显 增益,而实施例1、实施例2、实施例3中,实施例3的净化效果最好,而现有 技术采用背景技术中指出的传统做法中的干法或湿法处理装置。比如SCR脱硝+ 袋式除尘+石灰-石膏法脱硫+湿式电除尘,由于现有技术都是采用分布逐级净化, 而本发明是整体一步净化,在时间上要远远少于现有技术,因此,在1小时内 的均值,本发明有着明显的优势。
Claims (4)
1.一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:制备改性腐植酸:称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中,通入水蒸汽搅拌进行活化处理,温度控制在150~200℃,活化处理40min,使褐煤粒子充满水分完成褐煤活化工序;然后投入50份含10%的氢氧化钠液体进行钠化反应,搅拌30min后反应完成,然后通过过热蒸汽干燥后形成改性腐植酸;
S2:制备纳米催化剂:称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混合均匀,形成强碱催化剂;
S3:粘性吸附剂:将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀,形成粘性吸附剂;
S4:将改性腐植酸50-70份、催化剂20-30份、吸附剂10-20份投入反应釜中混合均匀,粉碎至150目,即可得到烟气净化材料。
2.根据权利要求1所述的一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其特征在于,所述改性腐植酸50份、催化剂30份、吸附剂20份。
3.根据权利要求1所述的一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其特征在于,所述改性腐植酸70份、催化剂20份、吸附剂10份。
4.根据权利要求1所述的一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法,其特征在于,所述改性腐植酸60份、催化剂25份、吸附剂15份。
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