一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
一种高效加热炉烟气脱硫剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于烟气脱硫净化
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]为实现上述目的，本专利技术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
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10份，钙基20
‑
25份，黏结剂5
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8份，水30
‑
40份。
[0006]本专利技术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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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，本专利技术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。
[0010]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。
[0011]本专利技术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：
[0012]S1.按原料配比称取沸石粉、铜基、钙基、黏结剂、水备用；
[0013]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；
[0014]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；
[0015]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；
[0016]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
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650℃下焙烧4
‑
6h，得到成品脱硫剂。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]本专利技术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。
[0020]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。
[0021]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
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20kg的小包装，用做动物粪便处理。
[0022]本专利技术具有的有益效果是：
[0023]1.本专利技术采用干法脱硫，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；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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
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65份，铜基5
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10份，钙基20
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25份，黏结剂5
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8份，水30
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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
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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
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13；S3.将沸石...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德金，李艳辉，张合正，杨毅，
申请(专利权)人：江西省杰夫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：