一种烟气脱硝剂的制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种烟气脱硝剂的制备方法和应用。包括以下步骤：1）糠醛渣碳化：将糠醛渣水洗、过筛、干燥，于300℃

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硝剂的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于废弃生物质资源开发利用材料领域，具体涉及一种烟气脱硝剂的制备方法。

技术介绍

[0002]糠醛渣是生物质类物质如玉米芯、玉米杆、稻壳、棉籽壳以及农副产品加工下脚料中的聚戊糖成分水解生产糠醛产生的生物质类废弃物，盐分含量高、呈酸性，大量堆积会对大气、土壤、河流产生污染。因此，合理地资源化利用糠醛渣，消除其对环境的污染，同时增加糠醛渣的经济附加值，实现糠醛企业生产过程中的污染物零排放目标，达到清洁生产、循环利用的目的，是糠醛渣资源化利用亟需解决的问题。
[0003]糠醛渣作为一种生物质类废弃物，含有大量的纤维素、半纤维素、木质素，其碳素含量在40％以上，是制备活性炭的极好原料，故利用糠醛渣来制备高吸附性粉状活性炭，不仅可避免对环境的污染，而且还可以实现废物的回收利用。
[0004]活性炭主要由碳物质经过炭化和活化制成的多孔性产物。活性炭材料具有发达的空隙结构和巨大的表面积，可用作吸附剂、催化剂和催化剂载体，已广泛应用于废水、废气的处理。
[0005]氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物，可以引起酸雨、光化学污染、温室效应及臭氧层的破坏。氮氧化物的主要来源之一是燃煤燃烧所释放的烟气，含大量NO、NO2和少量的N2O，其次是汽车排放的尾气。随着我国电力工业的发展和私家汽车的普及，氮氧化物的排放量在快速的增长，控制和治理氮氧化物的污染已迫在眉睫，其中，燃煤烟气的脱硝是控制氮氧化物的重要措施之一。
[0006]烟气脱硝是燃烧烟气中去除氮氧化物的过程。烟气脱硝的原理主要是用氧化剂将NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。由于燃烧系统排放的烟气中的氮氧化物中，90％以上的是NO，而NO难溶于水，因此对氮氧化物的湿法处理不能用简单的洗涤法。该法生成的硝酸液体经浓缩处理，而且臭氧需要高电压制取，初投资及运行费用高，发展烟气脱硝技术是目前环境污染领域研究的重点问题。由于氮氧化物的脱除技术难度大，因而成为研究的难点。
[0007]目前传统的烟气脱硝技术存在投资大、运行费用高，脱硝效率有限的问题。利用微波加热法制备活性炭进行脱硝引起了广泛关注，其借助活性炭的高吸附、强还原性和微波加热均匀迅速的特点，具有较高的脱硝效率，但其仍然不能克服脱硝成本高的问题，不利用广泛应用。
[0008]因此，开发出一种能解决上述问题的烟气脱硝剂是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0009]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种方法简单、原料易得、成本低的烟气脱硝剂的制备方法。
[0010]技术方案：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种烟气脱硝剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]1)糠醛渣碳化：将糠醛渣水洗、过筛、干燥，于300℃
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500℃(例如，300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃)下炭化20min
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60min(例如20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、30min)；
[0012]2)活化：将碳化糠醛渣与活化剂混合，在惰性气体环境下，于400℃
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1000℃(例如，400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃)下活化0.5h
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1.5h(例如0.5h、0.75h、1h、1.25h、1.5h)，得到活性炭；
[0013]3)将催化剂、还原剂、表面活性剂和增孔剂充分溶解混合得到浸渍液；
[0014]4)将活性炭产品在浸渍液中浸渍，经过滤、干燥、焙烧得到烟气脱硝剂。
[0015]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤1)中，碳化温度优选为350℃
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450℃，碳化时间优选为30min
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45min。
[0016]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤2)中，碳化糠醛渣与活化剂混合的时间为12h
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36h(例如12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h、24h、25h、26h、27h、28h、29h、30h、31h、32h、33h、34h、35h、36h)，优选为24h。
[0017]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤2)中，活化剂为氯化锌、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或至少两种的组合，优选为氯化锌。
[0018]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤2)中，活化剂为氯化锌，氯化锌的浓度为1mol/L
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8mol/L(例如1mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L、6mol/L、7mol/L、8mol/L)，优选为5mol/L。
[0019]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤2)中，炭化糠醛渣与活化剂的质量比为0.5
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1：3
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4(例如：0.5：3、1：3、1：4、0.5：4、0.75：3)，优选为1：3
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4。
[0020]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤2)中，惰性气体可以为氮气或氩气，优选为氮气。
[0021]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤2)中，活化温度优选为500℃
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800℃，活化时间优选为0.5h
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1.5h，活化时升温速率为5
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15℃/min。
[0022]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤3)中，催化剂为TiO2、Al(OH)3、V2O5中的一种或至少两种的组合。
[0023]在本专利技术中，催化剂作为活性因子，催化还原氮氧化物为N2。
[0024]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤3)中，还原剂为尿素、碳酸铵、碳酸氢铵、三聚氰胺、氯化铵、硫酸铵中的一种或至少两种的组合。
[0025]在本专利技术中，还原剂还原能力好，热稳定性强。
[0026]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤3)中，表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
[0027]在本专利技术的一些实施方案中，活性剂起到增溶作用，促进浸渍液的充分混合。
[0028]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤3)中，增孔剂为纤维素、木质素中的一种或至少两种的组合。
[0029]在本专利技术中，增孔剂在脱硝剂中形成不规则的气孔，提高氮氧化物的吸附能力。
[0030]在本专利技术的一些实施方案中，在步骤3)中，催化剂、还原剂、表面活性剂和增孔剂的摩尔比为4
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5：1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）糠醛渣碳化：将糠醛渣水洗、过筛、干燥，于300℃
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500℃下炭化20min
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60min；2）活化：将碳化糠醛渣与活化剂混合，在惰性气体环境下，于400℃
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1000℃下活化0.5h
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1.5h，得到活性炭；3）将催化剂、还原剂、表面活性剂和增孔剂充分溶解混合得到浸渍液；4）将活性炭产品在浸渍液中浸渍，经过滤、干燥、焙烧得到烟气脱硝剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述碳化温度为350℃
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450℃，所述碳化时间为30 min
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45min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，所述碳化糠醛渣与所述活化剂混合的时间为12h
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36h；所述活化剂为氯化锌、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或至少两种的组合；所述炭化糠醛渣与所述活化剂的质量比为0.5
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1：3
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4；所述惰性气体可以为氮气或氩气；所述活化温度为500
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800℃，所述活化时间为0.5
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1.5h，所述活化时升温速率为5
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15℃/min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，所述催化剂...

【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：