一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂及其制备方法，该脱酸剂原料包括铂基盐、钙基盐、铈基盐、无机碱和载体。该脱酸剂的催化活性和脱除酸性气体的效果更好；具有更好的晶体结构且不易团聚；能够在372‑2408K温度范围内使用，并且不易烧结。经热处理后获得更多的碱性位，可以提高脱除酸性气体的效果。

A deacidifying agent for removing acid gas from high temperature flue gas and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂及其制备方法
：本专利技术涉及一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂及其制备方法，属于污染物脱除和烟气净化处理

技术介绍
：随着我国经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，在人们获得物质上满足的同时，因生活起居所产生的城镇生活垃圾与日俱增。目前，焚烧发电是城镇生活垃圾无害化处理的主要方式之一，符合“三化”原则，即减量化、无害化和资源化。在城镇生活垃圾处理的方式上，焚烧处理方式所占比重越来越大，将逐步成为主要的城镇生活垃圾处理方式。垃圾焚烧发电在城镇生活垃圾减量化和资源化利用方面发挥重要作用。焚烧过程中，高温环境可以将垃圾中的有害物质消除，防止其扩散。但是，由于城镇生活垃圾中含有PVC等多氯物质，所以由氯形成的有害物质（例如PCCDs和PCDFs等）在垃圾焚烧是不可能避免的。垃圾焚烧过程中氯主要以HCl气体的形式释放，其排放量可达到1000mg/m3，高浓度的HCl为二恶英等物质的合成提供了一个很好地环境，而二恶英等物质对人类和环境危害极大。其次，在垃圾焚烧过程中NOx和SO2的排放量同样不容忽视。因此，HCl及NOx和SO2等酸性气体的脱除已成为世界各国治理环境的重点，纷纷制定相关的政策。在城镇生活垃圾焚烧的污染物排放方面，我国也做出了相关标准，对各种污染物做出了严格的控制。在《生活垃圾焚烧污染物控制标准GB18485-2014》中指出，HCl气体的排放量1h均值低于60mg/m3，24h均值低于50mg/m3，NOx和SO2气体的排放量1h均值分别低于300和100mg/m3，24h均值分别低于250和80mg/m3。相比于《生活垃圾焚烧污染物控制标准GB18485-2001》的HCl、NOx和SO2气体的排放量1h均值分别低于75、400和260mg/m3做出了更加严格的要求，其中在上海等大中城市对其排放量做出了更加严格的标准。因此，研制高效经济的脱酸剂成为科学研究和大型工业化的重点。目前工业中脱除酸性气体的方法主要是湿法、半干法和干法，其各有利弊。其方法主要是通过碳酸氢钠、氢氧化钙和氧化钙等碱性溶液和物质进行HCl、NOx和SO2气体且温度一般在673K以下。虽有改性的脱除剂可以进行中高温脱除，但是温度一般不会超过1073K。高温脱酸剂的研发，对实现烟气中多段式深度脱除酸性气体防止锅炉等设备的高温腐蚀非常重要。因此，研发一种在高温烟气中可以深度脱除HCl、NOx和SO2气体的脱酸剂，并使其工业化显得极为重要。
技术实现思路
：专利技术目的：针对目前存在的脱除剂温度范围适应不广，无法实现高温下高效深度脱烟气中的酸性气体的问题，本专利技术提供一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂及其制备方法，在高温烟气中可以同时脱除HCl、NOx和SO2气体。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂，原料包括铂基盐、钙基盐、铈基盐、无机碱和载体。优选的，所述脱酸剂的原料包括氯化铂1质量份、氯化钙3-8质量份、氯化铈5-10质量份、碳酸氢钠6-10质量份和载体2-8质量份。优选的，所述载体为多孔陶瓷或海泡石中的一种。上述脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）按照质量份称取氯化铂1质量份、氯化钙3-8质量份、氯化铈5-10质量份，将其充分溶解于323~353K温度的去离子水20-80质量份中形成混合溶液A，取碳酸氢钠6-10质量份溶解于去离子水20-50质量份中形成溶液B；（2）将混合溶液A置于恒温323-353K超声波中，并将溶液B缓慢滴加到混合溶液A中形成混合溶液C，滴加过程中采用氢氧化钠溶液控制混合溶液C的pH值在9-10之间，溶液B全部滴加完成以后将混合溶液C机械搅拌4-8h；（3）取载体2-8质量份，并预热载体2-4h，预热温度为323K-353K；（4）按照质量份将预处理后的载体放到混合溶液C中机械搅拌2h并浸渍24-48h；（5）将步骤（4）得到的产物洗至中性后在353-373K之间的温度烘干得到固体产物；（6）将步骤（5）得到的产物置于1173~1273K的真空干燥箱中进行热处理8-12h，冷却后取出；（7）将步骤（6）得到的固体产物进行成型、造粒得到所述脱除剂；优选地，所述脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂的制备过程均在惰性气氛环境中完成。优选地，步骤（5）中所述的洗至中性是采用去离子水洗涤。有益效果：1、本专利技术的脱酸剂，选用了氯化铂、氯化钙、氯化铈，获得了一种新型的三元脱酸剂，且铂金属使脱酸剂的催化活性和脱除酸性气体的效果更好。2、本专利技术的脱酸剂，在超声波中制备而成的，且pH在9-10之间，具有更好的晶体结构且不易团聚。3、本专利技术的脱酸剂，制造过程中在惰性气体环境中进行，避免了空气中氧气和二氧化碳的影响。4、本专利技术的脱酸剂，在真空环境中热处理后，获得的脱酸剂能够在372-2408K温度范围内使用，并且不易烧结。经热处理后获得更多的碱性位，可以提高脱除酸性气体的效果。5、本专利技术的脱酸剂，能够同时脱除高温烟气中的HCl、NOx和SO2酸性气体。6、本专利技术的脱酸剂，由于负载载体，脱酸剂具有更大的比表面积和更好的机械性，可以适应流化床和错流移动床等多种设备。具体实施方式下面通过具体的实施例来对本专利技术的方法进一步说明。实施例1称取氯化铂1质量份、氯化钙3质量份、氯化铈5质量份、碳酸氢钠6质量份和多孔陶瓷3质量份。先将氯化铂、氯化钙和氯化铈充分溶解于30质量份的340K去离子水中形成混合溶液A，然后将碳酸氢钠充分溶解于25质量份的340K去离子水中形成溶液B。将混合溶液A置于340K超声波中并将溶液B溶液缓慢滴加到混合溶液A中，滴加过程中可以通过氢氧化钠溶液控制溶液C的pH值为9-10之间，确保反应在过碱性条件下进行，机械搅拌4-8h形成混合溶液C。将在340K预热2-4h的多孔陶瓷置于混合溶液B中机械搅拌2h后浸渍24-48h，然后将经过过滤得到固体，将固体洗至中性后在363K氩气环境中烘干得到固体，移至得到的固体于温度为1173~1273K的真空干燥箱中进行热处理8-12h后得到固体。将得到的固体进行成型、造粒得到脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂（以下简称为脱酸剂），此过程保护气体为氮气。再错流移动床、固定床或流化床反应器等设备中进行HCl、NOx和SO2气体得脱除实验。反应条件为：通入烟气的量为30L/h，其中含HCl、NOx和SO2气体量为300~1500ppm，反应温度区间在373-2408K范围之间。使用烟气分析仪测量出口处烟气中HCl、NOx和SO2气体浓度，测量结果显示，本实施例的脱酸剂可以将HCl、NOx和SO2分别降至10ppm以下。实施例2：称取氯化铂1质量份、氯化钙4质量份、氯化铈5质量份、碳酸氢钠6质量份和海泡石3.5质量份。先将氯化铂、氯化钙和氯化铈充分溶解于4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂，其特征在于：原料包括铂基盐、钙基盐、铈基盐、无机碱和载体。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂，其特征在于：原料包括铂基盐、钙基盐、铈基盐、无机碱和载体。


2.根据权利要求1所述的脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂，其特征在于：所述脱酸剂的原料包括氯化铂1质量份、氯化钙3-8质量份、氯化铈5-10质量份、碳酸氢钠6-10质量份和载体2-8质量份。


3.根据权利要求1或2所述的脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂，其特征在于：所述载体为多孔陶瓷或海泡石中的一种。


4.一种权利要求1-3之一所述脱除高温烟气中酸性气体的脱酸剂的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
（1）按照质量份称取氯化铂1质量份、氯化钙3-8质量份、氯化铈5-10质量份，将其充分溶解于323~353K温度的去离子水20-80质量份中形成混合溶液A，取碳酸氢钠6-10质量份溶解于去离子水20-50质量份中形成溶液B；
（2）将混合溶液A置于恒温323-353K超声波中，并将溶液B缓慢滴加到混合溶液A...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹嵩山，曹俊，金保昇，陈天宇，黄亚继，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32