一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将原料液倒入自吸搅拌式反应器内进行反应，并向自吸搅拌式反应器内通入沉淀剂，经搅拌和反应后得到第一产物；S2：将第一产物放于吸滤机表面进行吸附过滤，并在吸附过滤时由纯水对第一产物进行冲洗，得到第二产物；S3：将第二产物通入注塑机内，并向注塑机内加入粘结剂，使第二产物挤压注塑成型，得到第三产物；S4：将第三产物放入干燥箱内进行干燥处理；S5：干燥后的第三产物放于避光阴凉位置处冷却至室温；S6：待第三产物表面温度下降至室温后，将其放入焙烧炉内进行焙烧，从而得到脱硫剂，本发明专利技术还公开了所述制备方法制备的高活性纳米钙基脱硫剂的应用。备方法制备的高活性纳米钙基脱硫剂的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种脱硫剂的制备方法，具体涉及一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法及其应用，属于脱硫剂


技术介绍

[0002]煤燃烧或工业制造中产生的烟气中常含有硫化物，硫化物主要来源于煤炭或石油及其所制取的工业原料含有的硫物质，硫物质在燃烧过程或工业制造过程中发生反应，转化成硫化物释放出来。硫化物特别是硫化氢、二氧化硫等常常会导致生产工段中的催化剂中毒失活，而且含硫化物的废气直接排放，容易污染环境，产生雾霾等空气问题，此外烟气中的硫化物也是形成酸雨的主要物质，酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施，而且毁坏大面积的森林和农作物，严重影响人类的身体健康和财产安全。
[0003]随着国家标准、行业标准要求的日益严格以及公众环保意识和日益加强，对排放到环境中烟气的硫化物含量的控制越来越严格，同时，在工业原料的化工生产过程中，为保证催化剂的使用效率，提高产品质量并防止设备腐蚀，因此需要对原料气或生产过程中产生的废气进行精脱硫。我国是目前世界上最大的煤炭生产国与消费国，煤炭产量的80％直接用于燃烧，硫化物排放量已居世界首位，对其治理和减排已迫在眉睫，因此研制和开发适合我国经济发展状况的脱硫技术具有十分重要的现实意义。
[0004]烟气脱硫是控制硫化物污染最行之有效的方法，也是目前市场普遍应用的一种脱硫技术。烟气脱硫的方法大致分为三类：湿法，即采用液体吸收剂如水或碱液等洗涤烟气；干法，是指吸收过程和产物的处理均在无水状态下进行；半干法是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物，兼具湿法和干法特点。湿法脱硫工艺虽然可以获得较高的脱硫效率，但该法多为重复引进的国外技术，设备国产化低，而且其工艺系统复杂、设备庞大，存在二次污染、腐蚀严重、投资高电耗大、系统磨损大、运行维护费用高等弊端，无法满足中小型机组的脱硫处理。而干法和半干法脱硫技术具有工艺流程简单，占地面积小，投资和运行费用较低的优点，特别适用于中小型机组及中低硫烟气的脱硫处理，具有很好的发展前景，也是当前脱硫工艺的研究热点。
[0005]世界上90％以上的商业化烟气脱硫采用钙法脱硫技术，钙类脱硫剂由于其来源丰富、价格便宜、工艺简单，从20世纪70年代就开始受到广泛的研究，目前仍是干基脱硫剂的主要组成部分。钙基脱硫剂活性主要是由其粒径大小、比表面积、空隙尺寸大小、以及反应物通过硫化产物层的扩散速率等决定的，脱硫剂反应活性是影响烟气脱硫效果的关键因素之一，脱硫剂活性越高，越容易获得高的脱硫效率和脱硫剂利用率，使脱硫成本越低。但现有的用于干法及半干法的钙基脱硫剂主要存在以下问题：钙基脱硫剂硫化过程中生成的硫化产物容易覆盖在脱硫剂表面，阻止硫化物向颗粒内部进一步扩散，造成脱硫剂活性逐渐降低，影响使用效率，为了达到硫化物的排放要求，不得不通过增加钙硫比来弥补钙基脱硫剂利用率低的缺陷，这在造成脱硫剂浪费的同时也增加了运行成本；机械强度差，再生困难。可见，现有用于干法和半干法的钙基脱硫剂的硫融合脱硫精度仍然较低，难以满足烟气
脱硫对效率和经济性的要求，提高钙基脱硫剂利用率，降低脱硫剂成本，提高脱脱硫剂再生性能是干法和半干法脱硫技术推广应用的关键突破点。
[0006]目前尚需一种经济、高效、可再生性能的钙基脱硫剂用于干法和半干法脱除烟气中硫化物，以满足工业、民用领域对烟气脱硫的迫切需求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法及其应用，以解决现有技术中存在的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1：将原料液倒入自吸搅拌式反应器内进行反应，并向自吸搅拌式反应器内通入沉淀剂，经搅拌和反应后得到第一产物；
[0010]S2：将第一产物放于吸滤机表面进行吸附过滤，并在吸附过滤时由纯水对第一产物进行冲洗，得到第二产物；
[0011]S3：将第二产物通入注塑机内，并向注塑机内加入粘结剂，使第二产物挤压注塑成型，得到第三产物；
[0012]S4：将第三产物放入干燥箱内进行干燥处理；
[0013]S5：干燥后的第三产物放于避光阴凉位置处冷却至室温；
[0014]S6：待第三产物表面温度下降至室温后，将其放入焙烧炉内进行焙烧，从而得到脱硫剂。
[0015]在一些优选的实施方案中，所述S1步骤中的原料液包括Ca
2+
、Zn
2+
和Fe
3+
；其中，Ca
2+
、Zn
2+
和Fe
3+
的摩尔比为(3.5
‑
4.2):(1.8
‑
2.1):1。
[0016]在一些优选的实施方案中，所述S1步骤中的沉淀剂为Na2CO3溶液。
[0017]在一些优选的实施方案中，所述S1步骤中自吸搅拌式反应器的搅拌功率为1.0472M
·
N*10
‑1，反应温度为40
‑
50℃。
[0018]在一些优选的实施方案中，所述S2步骤中纯水冲洗次数为3
‑
6次；所述S3步骤中的粘结剂为水玻璃，用量为原料液质量比的40
‑
80％。
[0019]在一些优选的实施方案中，所述S4步骤中干燥箱的干燥温度为150℃，干燥时间为4
‑
6h。
[0020]在一些优选的实施方案中，所述S6步骤中焙烧炉的焙烧温度为600
‑
800℃，焙烧时间为8
‑
10h。
[0021]经过上述方法制备得到的高活性纳米钙基脱硫剂的应用，该脱硫剂特别适合用于半干法和干法脱硫工艺。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1、本专利技术通过采用纳米活性钙为脱硫剂中的主要成分，使得该脱硫剂在有较小的粒径的同时，具有较大的比表面积，从而增大其饱和硫容，利于增强其脱硫效果，可有效应用于脱除烟气中的游离硫或硫化物。
[0024]2、本专利技术通过上述方法制得的钙基脱硫剂重复使用10次之后，硫容能达到脱硫剂初次使用时的90％以上，具有良好的再生性能，可重复使用，降低成本。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]本专利技术所述的一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028]配置原料液，原料液中包含CaO、ZnSO4和Fe2O3，并且CaO、ZnSO4和Fe2O3的摩尔比为4.2:2.1:1，依次通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将原料液倒入自吸搅拌式反应器内进行反应，并向自吸搅拌式反应器内通入沉淀剂，经搅拌和反应后得到第一产物；S2：将第一产物放于吸滤机表面进行吸附过滤，并在吸附过滤时由纯水对第一产物进行冲洗，得到第二产物；S3：将第二产物通入注塑机内，并向注塑机内加入粘结剂，使第二产物挤压注塑成型，得到第三产物；S4：将第三产物放入干燥箱内进行干燥处理；S5：干燥后的第三产物放于避光阴凉位置处冷却至室温；S6：待第三产物表面温度下降至室温后，将其放入焙烧炉内进行焙烧，从而得到脱硫剂。2.根据权利要求1所述的一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中的原料液包括Ca
2+
、Zn
2+
和Fe
3+
；其中Ca
2+
、Zn
2+
和Fe
3+
的摩尔比为（3.5
‑
4.2）:（1.8
‑
2.1）:1。3.根据权利要求1所述的一种高活性纳米钙基脱硫剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯艳峰，魏久鸿，魏钰珊，魏丽燕，
申请(专利权)人：通化鑫鸿新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：