免烧纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４－ＴｉＯ２脱硫剂滤膜的制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种免烧纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４－ＴｉＯ２脱硫剂滤膜的制备工艺，其特征在于采用以下步骤：（１）采用模板剂－水热法制备纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４－ＴｉＯ２脱硫剂粉末；（２）以氧化镁和氯化镁为原料，以纳米稻壳灰和尼龙网为增强剂，以少量铁矾、磷酸、木质磺酸钠和苯丙乳液为复合抗水剂，以发泡聚苯乙烯颗粒为成孔剂，采用注凝成型法制备氯氧镁支撑体，接着将纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４－ＴｉＯ２脱硫剂粉末均撒在氯氧镁支撑体上形成厚度约为１ｍｍ的脱硫剂薄层，在室温下固化３ｄ后置于１１０℃的干燥箱中干燥２ｈ，即得免烧多孔纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４－ＴｉＯ２脱硫剂滤膜。本发明专利技术无需烧结工艺，使得制备成本大大降低，并节约了能源，且模板剂－水热法制备纳米ＺｎＦｅ２Ｏ４－ＴｉＯ２脱硫剂的比表面积高达２４６ｍ２／ｇ，具有很高的脱硫脱硝活性，可用于空气、烟气和废气的净化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备工艺，属于无机材料

技术介绍
燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的危害已众所周知，开发同时脱硫(SO2)、脱硝 (NOx)新技术、新设备已迫在眉睫。其中SO2W控制方法有湿式石灰石-石膏法、循环 流化床法、海水脱硫等技术。对于氮氧化物NOxW控制，一般是在脱硫装置后面加装一 套脱硝装置如选择性催化还原或选择性非催化还原方式，以选择性催化还原为主，从而 实现联合脱硫、脱氮。这是分级治理方式。这种方式不仅占地面积大，而且投资和运行 费用高，难以大面积使用。二氧化钛是一种重要的半导体光催化材料，它具有无毒、廉价、反应条件温 和、化学性质稳定等优点。利用TiO2光催化脱除烟气中二氧化硫和有效控制SO2和NOx 的排放是目前大气污染控制领域中的研究热点，在一些基础研究和应用研究方面取得显 著成果，该技术能使很多难以生物降解的物质完全降解，显示出了良好的应用前景，有 望发展为实用的工业化环境治理技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于烟气和煤气脱硫脱硝的免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱 硫剂滤膜的制备工艺。其
技术实现思路
为一种免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备工艺，其特征在于采用以下步 骤(1)采用模板剂-水热法制备纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末；(2)以氧化镁和氯化镁 为原料，以纳米稻壳灰和尼龙网为增强剂，以少量铁矾、磷酸、木质磺酸钠和苯丙乳液 为复合抗水剂，以发泡聚苯乙烯颗粒为成孔剂，采用注凝成型法制备氯氧镁支撑体，接 着将均勻分散的纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末均撒在氯氧镁支撑体上形成厚度约为Imm 的脱硫剂薄层，该脱硫剂薄层会很快吸附支撑体中水分，并与支撑体融为一体，在室温 下固化3d后置于110°C的干燥箱中干燥2h，发泡聚苯乙烯颗粒便被熔化而留下孔洞，即 得免烧多孔纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜。所述的免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备工艺，步骤(1)中，将钛酸丁 酯、硝酸锌和硝酸铁的水解溶胶置于反应釜中，上述三者的摩尔比为1 1 98，再添 加聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯即P123为模板剂，P123与钛的摩尔比为0.03 100， 控制水热反应温度为160°C，反应时间为15h，冷却至室温，水洗干燥后得到平均粒径为 18nm、比表面积为246m2/g的ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末。所述的免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备工艺，步骤(2)中，在氧化 镁与氯化镁水溶液组成的胶凝材料浆体中，纳米稻壳灰的添加量为氧化镁质量的15 25%,复合抗水剂添加量为氧化镁质量的2.5 7.5%，其组成质量比是铁矾磷酸木质磺酸钠苯丙乳液=1:1:1:1，发泡聚苯乙烯颗粒的添加量与氯化镁溶液的体积 比为1.5 2.5 3，上述物质混合均勻后得到氯氧镁支撑体料浆，首先在塑料薄膜上铺设 一层料浆，然后在料浆上铺设一层尼龙网，再在尼龙网上铺设一层料浆，最后均勻撒上 一层厚为Imm的纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末，固化3d后揭掉塑料薄膜后置于110°C的 干燥箱中干燥2h，即得免烧多孔纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜。本专利技术与现有技术相比，其优点为1、采用模板剂-水热法制备的纳米脱硫剂粉末，粒度小，比表面积大，结合 ZnFe2O4的掺杂，可使TiO2脱硫脱硝率可达98%以上；2、采用氯氧镁胶凝即MgO-MgCl2-H2O作为固化剂，在室温下固化成能够满足 烟气脱硫脱硝需要的多孔脱硫剂膜，避免了高温烧结，大大降低了制备成本，节约了能 源。具体实施例方式实施例一1、纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末的制备将钛酸丁酯、硝酸锌和硝酸铁的水解 溶胶置于反应釜中，上述三者的摩尔比为1 1 98，再添加聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧 乙烯即P123为模板剂，P123与钛的摩尔比为0.03 100，控制水热反应温度为160°C， 反应时间为15h，冷却至室温，水洗干燥后得到平均粒径为18nm、比表面积为246m2/g 的ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末。2、多孔纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备在氧化镁与氯化镁水溶液组成的 胶凝材料浆体中，纳米稻壳灰的添加量为氧化镁质量的25%，复合抗水剂添加量为氧化 镁质量的2.5%，其组成质量比是铁矾磷酸木质磺酸钠苯丙乳液=1:1:1:1， 发泡聚苯乙烯颗粒的添加量与氯化镁溶液的体积比为1.5 3，上述物质混合均勻后得到 氯氧镁支撑体料浆，然后在料浆上铺设一层尼龙网，再在尼龙网上铺设一层料浆，最后 均勻撒上一层厚为Imm的纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末，固化3d后揭掉塑料薄膜后置 于110°C的干燥箱中干燥2h，即得免烧多孔纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜实施例二 步骤1同实施例一，只是步骤2有所不同在步骤2中，纳米稻壳灰的添加量为 氧化镁质量的15%，复合抗水剂添加量为氧化镁质量的7.5%，发泡聚苯乙烯颗粒的添加 量与氯化镁溶液的体积比为2.5 3，其它不变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免烧纳米ＺｎＦｅ↓［２］Ｏ↓［４］－ＴｉＯ↓［２］脱硫剂滤膜的制备工艺，其特征在于采用以下步骤：（１）采用模板剂－水热法制备纳米ＺｎＦｅ↓［２］Ｏ↓［４］－ＴｉＯ↓［２］脱硫剂粉末；（２）以氧化镁和氯化镁为原料，以纳米稻壳灰和尼龙网为增强剂，以少量铁矾、磷酸、木质磺酸钠和苯丙乳液为复合抗水剂，以发泡聚苯乙烯颗粒为成孔剂，采用注凝成型法制备氯氧镁支撑体，接着将纳米ＺｎＦｅ↓［２］Ｏ↓［４］－ＴｉＯ↓［２］脱硫剂粉末均撒在氯氧镁支撑体上形成厚度约为１ｍｍ的脱硫剂薄层，在室温下固化３ｄ后置于１１０℃的干燥箱中干燥２ｈ，即得免烧多孔纳米ＺｎＦｅ↓［２］Ｏ↓［４］－ＴｉＯ↓［２］脱硫剂滤膜。

【技术特征摘要】
1.一种免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备工艺，其特征在于采用以下步骤 (1)采用模板剂-水热法制备纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末；(2)以氧化镁和氯化镁为原 料，以纳米稻壳灰和尼龙网为增强剂，以少量铁矾、磷酸、木质磺酸钠和苯丙乳液为复 合抗水剂，以发泡聚苯乙烯颗粒为成孔剂，采用注凝成型法制备氯氧镁支撑体，接着将 纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂粉末均撒在氯氧镁支撑体上形成厚度约为Imm的脱硫剂薄层， 在室温下固化3d后置于110°C的干燥箱中干燥2h，即得免烧多孔纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫 剂滤膜。2.如权利要求1所述的免烧纳米ZnFe2O4-TiO2脱硫剂滤膜的制备工艺，其特征在于 步骤(1)中，将钛酸丁酯、硝酸锌和硝酸铁的水解溶胶置于反应釜中，上述三者的摩尔 比为1 1 98，再添加聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯即P123为模板剂，P123与钛的 摩尔比为0.03 100，控制水...

【专利技术属性】
技术研发人员：许珂敬，西金涛，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：37