用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe‑Mn‑Ce磁性吸附剂的制备工艺，利用该共沉淀法制备出的脱汞吸附剂，是针对燃煤电厂烟气脱汞技术的一种高效脱汞吸附剂，具有脱汞性能强、磁性可分离、可再生，可抗SO

Preparation process of renewable anti sulfur Fe Mn CE magnetic adsorbent for mercury removal from flue gas

【技术实现步骤摘要】
用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺
本专利技术涉及一种用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺，属于燃煤烟气脱汞领域。
技术介绍
重金属汞是一种对生态环境和人体健康危害极大且毒性很强的污染物，并且具有地区间迁徙、生物体内富集、食物链毒性传递，强潜伏性等特征，其主要来源于自然排放、人为排放和二次释放三方面，除自然原因外，矿物燃料燃烧、金属冶炼、水泥生产、氯碱工业、市政行为等人为活动已日渐成为大气中汞污染的重要来源。燃煤电站是目前最大的汞排放单元，而中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。目前，我国正面临着非常严峻的汞污染现状。我国燃煤电厂烟气脱汞技术主要朝两个方向发展：一是开发新型选择性催化还原(SCR)催化剂实现联合脱硝脱汞，但SCR催化剂的Hg0氧化性能与烟气中氯含量相关，利用SCR催化剂脱汞有一定局限性；另一方向是活性炭喷射脱汞(ACI)，但ACI技术也存在吸附汞后的炭基类吸附剂难以从飞灰中分离出来的问题，导致吸附剂的回收和再利用难、成本高，利用率低；更为重要的是，SCR催化剂协同脱汞与ACI技术脱汞会将毒性更大的HgCl2引入到燃煤副产物(飞灰和脱硫石膏)中，而我国的燃煤副产物都进行二次利用，经过淋溶或高温过程，燃煤副产物中的汞会再次释放，造成二次污染。目前，铁-锰(Fe-Mn)磁性吸附剂因可回收，可再生，低成本，高活性等优点受到了广泛关注，被普遍认为具有较好的应用前景，然而，Fe-Mn磁性吸附剂易发生SO2中毒的缺陷限制了它的工业化应用；在燃煤烟气中存在的一定浓度SO2会导致Fe-Mn磁性吸附剂发生中毒失活，尤其当H2O同时存在时，SO2中毒更加严重，不仅会降低其脱汞能力，甚至还可能导致其再生后无法恢复到初始状态，使得汞吸附能力遭到永久性破坏；因此，可对Fe-Mn磁性吸附剂进行过渡金属改性，以提高其抗SO2中毒能力与脱汞性能。这也是目前国内外学者研究的热点。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺，此工艺制备获取的磁性吸附剂具有较优的抗硫性以及脱汞能力，同时其具有优质的再生能力。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺，包括以下步骤：第一步：将六水合氯化铁、七水合氯化亚铁、六合硫酸锰以及六水合硝酸铈混合，搅拌均匀后倒入去离子水中，制备形成200ml的混合溶液A；第二步：将100ml氨水溶液缓慢加入混合溶液A中，直至混合溶液A的PH值范围在8-9，形成混合溶液B，使用电磁搅拌器搅拌混合溶液B，直至获取沉淀的生成物，再将混合溶液B静置，使其内部生成物完全沉淀，形成固液混合状态；第三步：将形成固液混合状态的溶液进行过滤，获取其中的反应生成物，并对反应生成物进行去离子水洗涤，将反应生成物表面带有的铵根离子去除，直至其PH呈中性；第四步：将PH呈中性的反应生成物放置于托盘上，并送入烘箱中，进行烘干；第五步：将反应生成物煅烧后进行研磨，制得用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂；作为本专利技术的进一步优选，在第一步中，称量的七水合氯化亚铁和六水合氯化铁中，物质的量之比计算，Fe2+：Fe3+=1:1；同时在六水合氯化铁、七水合氯化亚铁、六合硫酸锰以及六水合硝酸铈的混合物中，物质的量之比计算，Fe：(Mn+Ce)=6:1；作为本专利技术的进一步优选，在第二步中，使用电磁搅拌器搅拌混合溶液B，搅拌的时间为2h，转速设置800r/min；获取沉淀的生成物后，将混合溶液B静置的时间为12h；作为本专利技术的进一步优选，在第四步中，将PH呈中性的反应生成物送入烘箱中，烘箱的温度设定在105℃，烘干时间为12h；作为本专利技术的进一步优选，在第五步中，将反应生成物在500℃的温度下煅烧4h。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、脱汞效率高：本专利技术利用一定比例的硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)对原始铁锰磁性吸附剂进行改性处理，Ce改性增强了吸附剂的储氧能力，进一步提升了吸附剂的脱汞效率；2、具有抗硫性：本专利技术利用一定比例的硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)对原始铁锰磁性吸附剂进改性行理，在吸附剂表面加入的Ce能先与SO2进行反应，从而减少烟气中的SO2对脱汞活性组分Mn的毒害作用，保护了脱汞活性位，从而提高了Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的抗SO2中毒性能；3、具有磁性：本专利技术利用共沉淀法制得Fe-Mn-Ce磁性吸附剂，吸附剂中的铁元素主要以具有磁性的铁氧化物为主，因此吸附剂具有良好的磁性，吸附剂在燃煤烟气中喷射脱汞后，可以从飞灰中磁分离、进行回收和再利用；4、具有可再生性：本专利技术制备的抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的吸附产物主要为汞的化合物，如HgO、HgS等，这些汞化合物在400~600℃会发生分解，因此针对本专利技术制备的抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂，可采用高温热脱附法，对抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂进行再生处理，经过再生后的吸附剂可继续进行汞脱除，实现吸附剂的循环利用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的优选实施例在第一种情况下进行实验的结果示意图，其中，1a为汞穿透率曲线，1b为汞吸附量；图2是本专利技术的优选实施例在第二种情况下进行实验的结果示意图，其中，2a为汞穿透率曲线，2b为汞吸附量；图3是本专利技术的优选实施例在第三种情况下进行实验的结果示意图；图4是本专利技术的优选实施例在第四种情况下进行实验的结果示意图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。目前市场上比较普遍的铁-锰(Fe-Mn)磁性吸附剂，使用过程中容易被降低脱汞能力，严重的会导致其脱汞能力遭到永久性破坏，再生后无法恢复到初始状态，针对上述现状，本申请提出一种新型的制备工艺，不仅不会破坏吸附剂的脱汞能力，还能显著提高其脱汞能力以及抗中毒性能。本申请涉及到的步骤包括以下：第一步：将六水合氯化铁、七水合氯化亚铁、六合硫酸锰以及六水合硝酸铈混合，搅拌均匀后倒入去离子水中，制备形成200ml的混合溶液A，其中，按照物质的量之比Fe2+：Fe3+=1:1称量七水合氯化亚铁以及六水合氯化铁，同样按照物质的量之比为Fe：(Mn+Ce)=6:1称量六合硫酸锰以及六水合硝酸铈；第二步：将100ml氨水溶液缓慢加入混合溶液A中，直至混合溶液A的PH值范围在8-9，形成混合溶液B，使用电磁搅拌器搅拌混合溶液B，搅拌的时间为2h，转速设置800r/min，直至获取足量沉淀的生成物，再将混合溶液B静置12h，使其内部生成物完全沉淀，形成固液混合状态；第三步：将形成固液混合状态的溶液进行过滤，获取其中的反应生成物，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步：将六水合氯化铁、七水合氯化亚铁、六合硫酸锰以及六水合硝酸铈混合，搅拌均匀后倒入去离子水中，制备形成200ml的混合溶液A；/n第二步：将100ml氨水溶液缓慢加入混合溶液A中，直至混合溶液A的PH值范围在8-9，形成混合溶液B，使用电磁搅拌器搅拌混合溶液B，直至获取沉淀的生成物，再将混合溶液B静置，使其内部生成物完全沉淀，形成固液混合状态；/n第三步：将形成固液混合状态的溶液进行过滤，获取其中的反应生成物，并对反应生成物进行去离子水洗涤，将反应生成物表面带有的铵根离子去除，直至其PH呈中性；/n第四步：将PH呈中性的反应生成物放置于托盘上，并送入烘箱中，进行烘干；/n第五步：将反应生成物煅烧后进行研磨，制得用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：将六水合氯化铁、七水合氯化亚铁、六合硫酸锰以及六水合硝酸铈混合，搅拌均匀后倒入去离子水中，制备形成200ml的混合溶液A；
第二步：将100ml氨水溶液缓慢加入混合溶液A中，直至混合溶液A的PH值范围在8-9，形成混合溶液B，使用电磁搅拌器搅拌混合溶液B，直至获取沉淀的生成物，再将混合溶液B静置，使其内部生成物完全沉淀，形成固液混合状态；
第三步：将形成固液混合状态的溶液进行过滤，获取其中的反应生成物，并对反应生成物进行去离子水洗涤，将反应生成物表面带有的铵根离子去除，直至其PH呈中性；
第四步：将PH呈中性的反应生成物放置于托盘上，并送入烘箱中，进行烘干；
第五步：将反应生成物煅烧后进行研磨，制得用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂。


2.根据权利要求1所述的用于烟气脱汞的可再生抗硫型Fe-Mn-Ce磁性吸附剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，尚瑜，陶信，狄冠丞，姜鑫，王永琪，卢平，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32