一种基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂制造技术

本发明专利技术公开了一种基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，其包括以下重量份的组分：Ca(OH)260～70份，MnO211～18份，MgO11～18份，CuO1～2份，粘合剂1～2份，赤泥3～11份。同时公开了其生产方法，首先将赤泥进行粉碎处理、干燥处理、筛分处理，得到赤泥粉末；然后将Ca(OH)2粉末、MnO2粉末、MgO粉末、CuO粉末、赤泥粉末、粘合剂和水进行机械混合，得到混合物；再将混合物进行成型处理(造粒)，得到混合物胚体；最后将混合物胚体阴干，后经过高温干燥，即可得脱硫脱硝吸附剂。其以钙基吸附剂为基础，添加了锰、镁、铜以及赤泥，在保证脱硫能力的同时，使吸附剂脱硝性能有明显增强，脱硝效率最大达80％以上。大达80％以上。大达80％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂


[0001]本专利技术属于大气污染治理领域，涉及赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，尤其是应用于低温低浓度烟气治理的脱硫和脱硝技术。

技术介绍

[0002]随着世界经济和社会快速发展，工业化程度的提高导致燃烧源污染物排放量持续增加，诱发了如酸雨、温室效应、烟尘污染等一系列的大气环境问题。大气污染一直因污染范围广、造成环境酸化而广受关注。环境酸化主要是由烟气污染物中的SO2和NO
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造成，以酸雨的形式表现。尽管我国更新了大气污染防治法，提出了严苛的排放指标()，大气污染治理取得了显著成效，但工业炉窑在煤改气后的排烟，须从较低浓度SO2和NO
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进一步脱硫脱硝，满足我国最新的排放指标或者超低排放指标，则适用于低浓度烟气的脱硫脱硝技术的发展具有十分重要的意义。
[0003]常见的烟气脱硫方式包括纯干法(电子束辐射法、炉内喷钙、活性炭/焦吸附等)、半干法(SDA喷雾干燥、CFB循环流化床脱硫等)、湿法(石灰/石灰石法、氨法、Na
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Ca双碱法等)；常见的脱硝工艺则有氧化法脱硝、选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)等。对于低浓度烟气，主流工艺为以粉煤灰活化的钙基吸附剂脱硫+SCR干法脱硝模式，具有一定的经济性，但是SCR脱硝要求的烟气温度较高，在烟温低于200℃的窑炉排烟中脱硝效率很低。在这些烟气处理工艺中，因为脱硫脱硝所适宜的温度窗口差别较大，脱硫脱硝分别进行，效率较高，但是设备占地总面积大，投资运行成本较高，降低了脱硫脱硝工艺的经济性。近几年，一体化脱硝脱硫技术成为研究热点，对于双脱一体化技术，活性炭/半焦由于良好的稳定性且具有不定向的物理吸附能力和化学反应中的催化性能，在烟气净化中具有优势，但是活性炭/半焦的制备成本较高，会造成二次污染，也具有经济性较差的特点。钙基吸附剂作为常用的脱硫吸附剂，经济性具有明显优势，且具有一定得改性潜力。但是目前对于钙基吸附剂的改性主要集中于单一提高脱硫或者脱硝的性能，难以降低生产成本。而赤泥作为拜耳法生产氧化铝过程所产生的工业废弃物，含有丰富的铁、钠、钙等金属元素，将赤泥作为改性材料能够合理利用固废资源，但是目前赤泥改性多用于烟气湿法处理以及水体重金属处理，用于干法吸附剂的改性很少。
[0004]公布号CN 110479303A的专利技术提出了一种干法固体脱硫脱硝催化剂及其脱硫脱硝剂的制备方法和应用，其将含铜化合物、含锰化合物、碳酸钠溶液混合后分散到溶液中，通过5
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24小时的搅拌，5
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8小时的灼烧最后制成催化剂。该催化剂具有较高的脱硫效率，但是氮氧化物的脱除能力较弱。公布号CN 107694576A的专利技术公开了一种干法脱硫脱硝剂及其生产方法和应用，以纳米级两性氧化物为载体，钒、钴、铁、锰作为活性组分提供催化反应活性位，通过溶液
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凝胶法制备催化剂。所得的催化剂脱硫脱硝效率较好，但是所需钒、钴原料价格高，制备方法复杂、周期长，从而难以保证经济性。公布号CN109939561A的专利技术提出了一种用于烟气脱硫脱硝的烧结法赤泥改性生物质活性炭及其制备方法，其利用烧结赤泥与煤矸石的混合物中含有的碱性物质、金属氧化物对生物质碳进行改性处理。其所改性的活
性炭生产成本降低，经济性得到提高，但是其实例中脱硫效率可达100％，脱硝效率最高仅58％。公布号CN109433217A的专利技术涉及了一种赤泥脱硝催化剂及其制备方法，通过选择性的脱除赤泥中的碱性物质，再通过用过量强酸脱碱使赤泥金属成分完全离子化，并且在此过程掺杂铬元素，最后制成吸附剂。该吸附剂回收了赤泥中的资源，且脱硝效果优良，但是在制备过程中需要过量强酸和重金属掺杂，制造过程繁琐且环境友好性不佳。
[0005]合理利用工业废弃物如赤泥中所含的铁、钠、钙等元素，对钙基吸附剂进行掺杂改性从而制备高性能吸附剂，实现其优秀的吸附性能基础上控制经济成本，在低温和低浓度烟气(例如建材、耐材的燃气窑炉尾部烟气)的治理方面具有巨大的优越性，克服了二氧化硫和水蒸气竞争性吸附降低脱硝性能的问题，实现脱硫脱硝一体化满足超低排放的工艺要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种利用工业废弃物赤泥改性钙基吸附剂的制备方法和应用路线，面向低浓度烟气开发脱硫脱硝一体化的吸附剂，旨在以节水、高效、环境友好、经济性优越的颗粒吸附剂，推动赤泥固废的资源化和工业窑炉脱硫脱硝一体化技术的发展和应用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0008]本专利技术基于干法吸附脱硫的已有方案，利用工业废弃物赤泥进行钙基吸附剂的改性，增加吸附剂颗粒中的催化活性组分，构筑钙镁基脱硫脱硝吸附剂，实现吸附剂在中低温下脱硫效率不变的前提下，提高催化还原脱硝的性能。即以含钙或含镁的碱性物质为基体，添加了含锰和含铜的催化剂，并加入赤泥进行改性制备脱硫脱硝剂。脱硫脱硝剂可以单独用作脱硫、或脱硝目的。
[0009]一种基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，包括以下重量份的组分：
[0010]Ca(OH)
2 60～70份，MnO211～18份，MgO 11～18份，CuO 1～2份，粘合剂1～2份，赤泥3～11份。
[0011]注，为了造粒过程不发热，提前将氧化钙润湿形成氢氧化钙，反应热已经释放。
[0012]作为优选，脱硫脱硝吸附剂，包括以下重量份的组分：
[0013]Ca(OH)
2 66份，MnO212份，MgO 12份，CuO 1份，粘合剂1份，赤泥4份。
[0014]根据本专利技术的脱硫脱硝剂，优选地利用钙基吸附剂作为基础，添加赤泥，利用其中的铁、镁、钙等活性金属元素的催化作用，实现脱硝为主，脱硫为辅。
[0015]作为优选，所述的组分除赤泥外平均粒径为0.8～15μm；所述赤泥粉末为拜耳法所产生的赤泥，其颗粒粒径在5～75μm。
[0016]本专利技术的脱硫脱硝吸附剂的生产方法，包括下述步骤：
[0017](1)将赤泥进行粉碎处理、干燥处理、筛分处理，得到赤泥粉末。
[0018](2)将Ca(OH)2粉末、MnO2粉末、MgO粉末、CuO粉末、赤泥粉末、粘合剂和水进行机械混合，得到混合物。
[0019](3)将混合物进行成型处理(造粒)，得到混合物胚体。
[0020](4)将混合物胚体阴干，后经过高温干燥，即可得脱硫脱硝吸附剂。
[0021]作为优选，步骤(1)中，所述筛分处理中所用筛网为200目，筛分得到得赤泥粉末粒
径小于75μm，所述干燥处理的温度为105℃，干燥时长2
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4h，干燥至恒重。
[0022]作为优选，步骤(2)中，所述机械混合是采用简单的悬臂式电动搅拌器，将Ca(OH)2粉末、MnO2粉末、MgO粉末、CuO粉末、赤泥粉末和粘合剂搅拌3～6h，使其充分混合均匀，随后边搅拌边喷水雾至混合物含水率约10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：Ca(OH)260～70份，MnO211～18份，MgO11～18份，CuO1～2份，粘合剂1～2份，赤泥3～11份。2.根据权利要求1所述的基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，其特征在于，脱硫脱硝吸附剂，包括以下重量份的组分：Ca(OH)266份，MnO212份，MgO12份，CuO1份，粘合剂1份，赤泥4份。3.根据权利要求1所述的基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，其特征在于，除赤泥外其他组分的平均粒径为0.8～15μm；赤泥的粒径在5～75μm。4.根据权利要求1所述的基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，其特征在于，其生产方法包括下述步骤：(1)将赤泥进行粉碎处理、干燥处理、筛分处理，得到赤泥粉末；(2)将Ca(OH)2粉末、MnO2粉末、MgO粉末、CuO粉末、赤泥粉末、粘合剂和水进行机械混合，得到混合物；(3)将混合物进行成型处理(造粒)，得到混合物胚体；(4)将混合物胚体阴干，后经过高温干燥，即可得脱硫脱硝吸附剂。5.根据权利要求4所述的基于赤泥改性的钙基干法脱硫脱硝吸附剂，其特征在于，步骤(1)中，所述筛分处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翠苹，于晓华，王坤，陈岩明，王友波，王汝伟，
申请(专利权)人：青岛诚信环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：