一种负载型氧化镁脱氯剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及燃煤烟气脱氯技术领域，尤其是涉及一种负载型氧化镁脱氯剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将水、镁盐和γ

【技术实现步骤摘要】
一种负载型氧化镁脱氯剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及燃煤烟气脱氯
，尤其是涉及一种负载型氧化镁脱氯剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]火力发电厂燃用大量煤炭等化石燃料，燃煤过程中，煤中赋存的氯90％以上以氯化氢形态挥发到烟气中。烟气中的含氯气体若排到大气中会造成酸雨的增加，并且会对自然和人类造成巨大的危害，另外，因其呈强酸性，在燃烧系统中会造成管受热面的腐蚀，进而严重缩短设备的使用寿命。
[0003]由于燃煤烟气中HCl含量相对较低，目前电厂烟气处理无单独脱氯的措施，而是通过湿法脱硫系统将烟气中的绝大部分氯离子富集在脱硫塔内，湿法脱硫装置中92％以上的氯离子来自燃煤烟气，烟气中氯被脱硫浆液吸收富集在脱硫浆液中，导致脱硫浆液中Cl
‑
含量不断提高，超过一定浓度后，需要定期排放形成脱硫废水。因此，脱硫浆液中氯离子浓度的升高，不仅会降低脱硫剂利用率和脱硫效率，引起设备的腐蚀，而且严重降低脱硫副产物石膏的品质，对脱硫装置安全稳定运行也会造成影响。
[0004]而烟气脱氯是一项从源头脱除HCl进而减少进入脱硫塔的氯化物浓度，实现脱硫废水减量化、脱硫石膏提质化的技术方案。烟气脱氯是将高效脱氯剂喷射进入烟道，与烟气充分混合并发生酸碱中和反应去除氯化氢，反应产物氯化盐经过除尘装置去除，从而极大减少了进入脱硫塔的Cl
‑
浓度，减少了脱硫废水量，降低了石膏中Cl
‑
含量，提高了石膏品质。
[0005]因此，相比脱硫废水脱氯技术，烟气脱氯技术系统简单，成本低，脱氯效率高，占地小，不产生废液，烟气温降小，脱氯后的脱氯剂不影响飞灰的品质，可实现脱硫废水的减量化。
[0006]然而，目前所使用的脱氯剂普遍存在以下问题：1、普通的钙基脱氯剂在150
‑
200℃的脱氯效率非常低，无法满足燃煤电厂烟气喷射脱氯要求的脱氯效率；2、碳酸氢钠和碱土金属等脱氯剂需要一定的活化温度，在150
‑
200℃范围脱氯效果较差。
[0007]鉴于此，提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种负载型氧化镁脱氯剂及其制备方法和应用，该γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂具有脱氯效率高、低温脱氯效果好等优势。
[0009]本专利技术提供一种负载型氧化镁脱氯剂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将水、镁盐和γ
‑
Al2O3混合，得到混合溶液，将所得混合溶液依次进行搅拌、烘干、煅烧和研磨，得到所述负载型氧化镁脱氯剂；
[0011]其中，所述水、镁盐和γ
‑
Al2O3的质量比为200：(3.2
‑
19.2)：10。
[0012]研究发现，经γ
‑
Al2O3负载后，镁基脱氯剂的脱氯效果和低温脱氯效果显著提高，其原因可能为：使用γ
‑
Al2O3对镁盐进行活化，γ
‑
Al2O3骨架在脱氯剂中可起到担载活性组
分的作用，以为MgO提供多孔疏松的环境，进而扩大气体在脱氯剂内部的传质速度，使氧化镁暴露更多活性位点。
[0013]本专利技术对水、镁盐和γ
‑
Al2O3的质量比不作严格限定，然而，为保证较佳的脱氯效果，可控制水、镁盐和γ
‑
Al2O3的质量比为200：(3.2
‑
19.2)：10，即正常情况下，随着Mg含量的增高，脱氯剂的脱氯效率增加，但是，当Mg的含量提升到一定程度后，其脱氯效率反而降低，这可能是因为，一方面，Al2O3骨架之间的孔隙会被活性组分堵塞，气体在脱氯剂内扩散遇到更大的阻力，另一方面，脱氯剂活性位点互相堵塞，无法接触HCl，使得活性位点数量降低，进而使脱氯效率下降。
[0014]具体地，本专利技术所使用的镁盐为Mg(NO3)2·
6H2O或Mg(CH3COO)2·
4H2O，以此作为脱氯剂基体，在该特定的反应条件下，镁盐的前驱体可以有效形成氧化镁晶体，同时也不会因过高温导致生成物的大量团聚。
[0015]本专利技术对搅拌的具体条件不作严格限制，只要能够保证镁盐前驱物与γ
‑
Al2O3充分混匀，使镁盐均匀分布在γ
‑
Al2O3的骨架上，为MgO提供更为丰富的孔结构，进而扩大气体在脱氯剂内部的传质速度，使MgO暴露更多活性位点。具体地，所述搅拌时，于55
‑
65℃水浴下磁力搅拌2
‑
12h，至混合物呈半干状态。
[0016]本专利技术对烘干的具体条件不作严格限制，在一实施例中，烘干时，采用鼓风干燥箱处理，并控制温度为100
‑
110℃，时间为10
‑
20h，得到干燥块状固体，以确保脱氯剂空隙结构的完好。
[0017]本专利技术对煅烧的具体条件不作严格限制，具体地，煅烧时，将烘干得到的块状固体放置于陶瓷方舟上，于氮气气氛下，在马弗炉中控制温度为500
‑
510℃，煅烧3
‑
5h，得到块状固体。在该特定的煅烧条件下，镁盐的前驱体可以有效形成氧化镁晶体，同时也不会因过高温导致生成物的大量团聚。
[0018]最后，将煅烧得到的块状固体在研钵中进行研磨，研磨后，过20
‑
40目筛，即可得到γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂。具体地，所述γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂的BET比表面积为180
‑
215m2/g，孔容为0.30
‑
0.55cm3/g，孔径为10
‑
10.5nm。
[0019]上述方法制备得到的γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂也理应属于本专利技术的保护范围，并且研究表明，本专利技术的γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂在5min内对HCl的脱除率为50
‑
75％。
[0020]本专利技术还提供了上述γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂在燃煤烟气脱氯技术中的应用。
[0021]本专利技术还提供了一种烟气脱氯方法，采用上述γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂对烟气进行脱氯；其中，脱氯时的温度为150
‑
200℃。其优异的低温脱氯效果是由于：一方面，氧化镁是一种典型的碱金属氧化物，其前线轨道容易给出电子，有利于与酸成键，实现酸碱反应；另一方面，γ
‑
Al2O3提供了很好的脱氯剂载体，具备很好的孔道结构，可以分散氧化镁，有利于脱氯。
[0022]本专利技术的γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂，至少具有以下技术效果：
[0023]1、本专利技术的γ
‑
Al2O3负载氧化镁脱氯剂制备方法简单，生产运行成本低、经济性好，易于大规模生产和工业化应用；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型氧化镁脱氯剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水、镁盐和γ
‑
Al2O3混合，得到混合溶液，将所得混合溶液依次进行搅拌、烘干、煅烧和研磨，得到所述负载型氧化镁脱氯剂；其中，所述水、镁盐和γ
‑
Al2O3的质量比为200：(3.2
‑
19.2)：10。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镁盐为Mg(NO3)2·
6H2O或Mg(CH3COO)2·
4H2O。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌时，于55
‑
65℃水浴下磁力搅拌2
‑
12h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干时，控制温度为100
‑
110℃，时间为10
‑
20h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧时，于氮气气氛下，控制温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳朴杰，孟磊，张国柱，宁翔，段钰锋，刘晓硕，申奥，袁照威，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：