高温脱氯剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温脱氯剂及其制备方法，脱氯剂以Ca(NO3)2、Ca(OH)2、Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2中的一种或几种为活性组分，以Al(NO3)3或Al(OH)3的铝盐为载体和助剂，加入20~47%以Al2Si2O5(OH)4为主要成分的黏土组成，本发明专利技术还公开了上述高温脱氯剂的制备方法，将上述物料充分混合均匀，加入反应釜中溶解、旋转、加热、过滤、洗涤、干燥，焙烧，然后将所得的固体成型、造粒得到高温脱氯剂。所制得的脱氯剂在723-1023K温度范围均可以高效深度的脱除烟气中的含氯气体，穿透氯容达到60%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在高温条件下深度脱除含氯气体的脱氯剂及其制备方法，属于高温烟气净化处理

技术介绍
研究表明，含氯气体的产生主要来源于化石燃料煤的燃烧及急剧增加的垃圾焚烧。其烟气中的含氯气体若排放到大气中会造成酸雨的增加，并且会对自然和人类都造成巨大的危害，另外在燃烧系统中对设备也有很大的危害烟气中的含氯气体为强酸性，会造成炉膛受热面的高温腐蚀损毁和尾部受热面的低温腐蚀，会导致蒸汽参数的提高，引起受热交换器表面的腐蚀，会严重缩短设备的使用寿命。特别的HCl气体易与脱硫系统中的脱硫剂发生反应生成可挥发性的氯化物，使脱硫效果变差，并且阻塞管道系统。并且在中高温下含氯气体会促进PCDD/PCDF生成等问题；若在较低的温度脱除含氯气体，会给电厂带来较为严重的能量损失，相当于减少了 13%_37%的净发电量问题。因此，在中高温的时候除去HCl是尾气处理的核心任务之一。在煤气化联合循环发电(IGCC)系统中和煤气化燃料电池(MCFC)中HCl的脱除提出了更高的要求。在IGCC系统中，HCl的存在能验证腐蚀燃气汽轮机叶片，要求燃气中HCl的含量不能超过O. 5ppm ;在MCFC系统中，燃气中的HCl易于与其中的电解质形成低沸点化合物，该化合物在高温下易于蒸发造成电解质的损失，据分析，若燃气中HCl的含量只要达到lppm，就会使电池电阻增加，导致电池电压降低。因此，高温脱氯也是IGCC和MCFC系统的核心任务之一。目前脱除烟气中含氯气体的脱氯剂均集中在中低温度范围内，且脱氯剂的氯容都非常低，适应范围比较窄。因此研发高温下深度高效在含氯气体的脱氯剂显得尤为重要
技术实现思路
`技术问题本专利技术的目的是针对目前存在的脱氯剂无法实现高温下高效深度脱除烟气中和IGCC、MCFC系统中HCl气体的问题，提供一种在高温下可以高效深度脱除含氯气体，具有高氯容量的高温脱氯剂，同时还提供了一种该高温脱氯剂的制备方法。技术方案本专利技术的高温脱氯剂，由质量百分比为259Γ70%的活性组分、8°/Γ35%的作为载体和助剂的铝盐，以及20°/Γ47%的黏土组成，黏土的主要成分为Al2Si2O5(OH)415本专利技术的高温脱氯剂中一个优选方案中，活性组分为Ca (NO3) 2、Ca (OH) 2、Mg (NO3) 2、Cu (NO3) 2、Zn (NO3) 2 中的一种。本专利技术的高温脱氯剂一个优选方案中，活性组分为Mg (NO3) 2、Cu (NO3) 2、Zn (NO3) 2中的任意一种，与Ca(NO3)2或Ca(OH)2以1:4 1 1的摩尔比混合而成。本专利技术的高温脱氯剂一个优选方案中，活性组分为Cu (NO3) 2和Zn (NO3) 2中的一种，与Mg(NO3)2以1:6 I 2的摩尔比混合而成。本专利技术的高温脱氯剂一个优选方案中中，活性组分为Zn(NO3)2与Cu(NO3)2按摩尔比3: f 5:1混合而成。本专利技术的高温脱氯剂中，铝盐为Al (NO3)或Al(OH)315本专利技术的制备上述高温脱氯剂的方法，包括以下步骤(I)称取25°/Γ70%的活性组分，8 35%的Al盐，20^47%的黏土，将上述物料分别磨碎至200目以上，并充分混合均匀。(2)加入固液质量比为1: l(Tl: 15去离子水，在磁力搅拌下快速加入以上混合溶液1. 5 2倍的4 6mol/LNa0H或Na2CO3溶液，在50rpnTl00rpm的的搅拌旋速下均匀对反应釜进行加热，在1. 5 2. 5个小时内由室温升温到453 473K，然后将反应釜在453 473K恒温36 飞 Oh。(3)将得到的产物进行过滤，并将滤得的固体产物用去离子水进行洗至中性，在353 383K温度下干燥24h。(4)将所得的固体进行成型、造粒得到所需脱氯剂。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有如下的特色及优点1、本专利技术的脱氯剂，经过一定系列的加工处理后，具有层状结构，层间的CO广、οη_、ο2_、ο22_先后被含氯气体中的Cl-替代，从而Cl-完全进入了层状化学结构中，使其化学活性受到限制。同时所形成的类水榴石结构具有较好的热稳定性，脱氯剂中加入的黏土具有较高的比表面积，可以有效地提高脱氯剂表明的吸附活性。2、本专利技术的脱氯剂可以在723 1023K温度范围均可以高效深度的脱除烟气中的含氯气体以及IGCC和MCF C系统中的HCl气体。3、本专利技术脱氯剂的制备方法，通过选择适宜的养生时间使得制备获得的脱氯剂结构更趋于稳定，而且选择养生后选择合适的焙烧温度，保证制得的脱氯剂能够获得更加完整的脱氯剂晶形，从而保证所制得的脱氯剂具有更高的氯容，具有较好的吸附活性。附图说明图1为脱氯剂吸附含氯气体过程示意图。图中有含氯烟气1，吸附剂反应器2、净化后烟气3。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明实施例1 :称取700g 的 Ca (NO3) 2或 Ca (OH) 2、90g Al (NO3)、210g 的 Al2Si2O5 (OH) 4，将上述物料分别磨碎至200目以上，充分混合均匀，加到反应釜中，然后加入12kg的去离子水，在磁力搅拌的条件下快速加入4mol/L-l的Na2CO3溶液在60rpm的旋转速度中均匀对反应釜进行加热，在2个小时内由室温升温到473K，然后将反应釜在473K恒温48h。将得到的产物进行过滤，并将滤得的固体产物用去离子水进行洗至中性，在353K温度下干燥24h。将所得的固体进行成型、造粒得到所需的脱氯剂。将制备的脱氯剂进行脱氯实验，脱氯剂通过如图1的过程吸附烟气中的含氯气体，其中的吸附剂反应器可以为移动床、固定床或流化床反应器等。脱氯反应条件为通入烟气的量为30L/h，其中含氯气体量为100(T3000ppm，反应温度在773 1073K范围内，该脱氯剂可使出口气体中所含HCl的量降至O. 5ppm以下，经测试穿透氯容为67. 9%。实施例2 称取510g 的 Ca (NO3) 2 或 Ca (OH)2,170g Al (OH) 3、320g 的 Al2Si2O5 (OH) 4，将上述物料分别磨碎至200目以上，充分混合均匀，加到反应釜中，然后加入12kg的去离子水，在磁力搅拌的条件下快速加入5mol/L-l的Na2CO3溶液在50rpm的旋转速度中均匀对反应釜进行加热，在2个小时内由室温升温到473K，然后将反应釜在473K恒温48h。将得到的产物进行过滤，并将滤得的固体产物用去离子水进行洗至中性，在353K温度下干燥24h。将所得的固体进行成型、造粒得到所需的脱氯剂。将制备的脱氯剂进行脱氯实验，脱氯剂通过如图1的过程吸附烟气中的含氯气体，其中的吸附剂反应器可以为移动床、固定床或流化床反应器等。脱氯反应条件为通入烟气的量为30L/h，其中含氯气体量为100(T3000ppm，反应温度在773 1073K范围内，该脱氯剂可使出口气体中所含HCl的量降至O. 5ppm以下，经测试穿透氯容为65. 7%。实施例3 称取255g 的 Ca(NO3)2 或 Ca(0H)2、345g Al (0H)3、400g 的 Al2Si2O5 (OH) 4，将上述物料分别磨碎至200目以上，充分混合均匀，加到反应釜中，然后加入12kg的去离子水，在磁力搅拌的条件下快速加入6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温脱氯剂，其特征在于，该脱氯剂由质量百分比为25%~70%的活性组分、8%~35%作为载体和助剂的铝盐，以及20%~47%的黏土组成，所述黏土的主要成分为Al2Si2O5(OH)4。

【技术特征摘要】
1.一种高温脱氯剂，其特征在于，该脱氯剂由质量百分比为259Γ70%的活性组分、89Γ35%作为载体和助剂的铝盐，以及209Γ47%的黏土组成，所述黏土的主要成分为Al2Si2O5(OH)402.根据权利I要求所述的高温脱氯剂，其特征在于，所述的活性组分为Ca(Ν03)2、Ca (OH)2, Mg (NO3) 2 > Cu (NO3) 2、Zn (NO3) 2 中的一种。3.根据权利I要求所述的高温脱氯剂，其特征在于，所述铝盐为Al(NO3)3或Al (OH) 3。4.根据权利I要求所示的高温脱氯剂，其特征在于，所述的活性组分为Mg(N03)2、Cu (NO3)2、Zn (NO3)2中的任意一种，与Ca(NO3)2或Ca(OH)2以1:4 1 1的摩尔比混合而成。5.根据权利I要求所示的高温脱氯剂，其特征在于，所述的活性组分为Cu(NO3)2和Zn (NO3)2中的一种，与Mg(NO3)2以1:6 I 2的摩尔比混合而成。6.根据权利I要求所示的高温脱氯剂，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：金保昇，曹俊，钟文琪，黄亚继，仲兆平，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：