一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法

2023-09-13 06:25:55 1

專利名稱：一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種吸附劑的製備方法，尤其是涉及一種丙氨酸負載型吸附劑的製備方法。該吸附劑特別適於用作煙氣中二氧化硫的選擇性吸附脫硫劑。
背景技術：
我國的能源結構以煤、石油等化石類能源為主，燃燒過程產生的二氧化硫已經成為大氣汙染的主要汙染物之一。目前的脫硫技術以石灰乳等鹼性物質溼法脫硫為主。脫硫過程中消耗大量的水，且易造成二次汙染。半乾法、幹法脫硫技術雖然可以節水，但是基本上是將二氧化硫轉化為固體廢棄物，煙道氣中二氧化硫資源得不到有效利用。最近有報導，利用吸附劑可以將二氧化硫從煙氣中分離出來，為二氧化硫資源化利用提供了新的途徑。中國專利ZL200810105645. 6公開了一種分子篩吸附劑的製備方法，用於鍋爐煙氣中的脫除，該吸附劑對二氧化硫具有良好的選擇性。中國專利 ZL200910110983.3公開了一種可再生負載型微生物幹法吸附脫硫劑的製備方法。利用微生物法吸附法雖然可以有效地將二氧化硫從煙道氣中分離，但是微生物吸附劑成份複雜，在工業應用中受到一定的限制。

發明內容
本發明的目的在於提供一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法。本發明的具體步驟如下將Y -Al2O3焙燒活化處理，按等體積浸漬法將L- α -丙氨酸溶液負載在Y -Al2O3 上，浸漬後，靜置、乾燥，得到按質量百分比L-α -丙氨酸負載量為5% 20%的吸附脫硫劑 (記為Ala/ y -Al2O3,其中Ala代表負載在Y -Al2O3上的丙氨酸)。所述焙燒活化處理的溫度可為450 650°C，焙燒活化處理的時間可為4 乩；所述浸漬後靜置的時間可為24 36h，所述乾燥的溫度可為75 85°C，乾燥的時間可為12 24h。以下給出所製備的煙氣吸附脫硫劑的測定方法在固定床中填裝一定量Ala/γ-Al2O3，在30 50°C下吸附煙氣中二氧化硫，利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床繼續吸附。將穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器中的吸附劑，用N2於50 120°C進行脫附，
得到二氧化硫。具體脫硫條件為煙氣中的二氧化硫的吸附與脫附過程在固定床反應器中進行， 吸附劑裝填量為0. 8 1. 5g，將組成為0. 5 2. 0% SO2, 5.0% O2, 5.0% H2O其餘為N2的模擬煙氣，以空速1500 25001^，進行吸附直到穿透吸附劑床層，然後用空速1000 15001Γ1的N2於50 120°C下脫附。本發明是利用胺基酸與載體Y-Al2O3的相互作用，將L-α-丙氨酸負載於 Y -Al2O3載體上。製得的煙氣吸附脫硫劑，不僅可以高效吸附脫除二氧化硫，而且經脫附後可再生重複使用，這大大減少吸附劑的消耗，與此同時，通過該吸附劑的穿透吸附-脫附過程，便於工業上二氧化硫回收利用。本發明可為解決煙氣中二氧化硫的脫除與資源化問題提供新的方法。


圖1為本發明實施例製備的煙氣吸附脫硫劑的紅外光譜圖。在圖1中，a 載體 Y -Al2O3 ；b、c 分別為質量負載量10%、15%的L- α -丙氨酸/ y -Al2O3吸附劑。圖2為本發明實施例製備的煙氣吸附脫硫劑再生性能的紅外光譜圖。在圖2中， d:新鮮吸附劑(質量負載量10%的L-α-丙氨酸/Y-Al2O3) ；e 10次吸附後吸附劑(質量負載量10 % L- α -丙氨酸/ y -Al2O3)。
具體實施例方式以下實施例將結合附圖對本發明作進一步的說明，但不限制本發明申請請求保護的範圍。實施例1將1. 5g Y-Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量5%將 L- α -丙氨酸浸漬在γ -Al2O3上，靜置Mh，在80°C條件下乾燥12h，得到5% Ala/ y -Al2O30在固定床中填裝5% Ala/ y -Al2O3，於30°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為 2. 0% SO2, 5. 0% O2, 5. 0% H2O其餘為N2。利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用N2於80°C下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透脫附量穩定在為24. 5mg/g吸附劑以上。實施例2將12g γ -Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量7%將 L- α -丙氨酸浸漬在y -Al2O3上，靜置30h,在85°C條件下乾燥18h，得到7% Ala/ y -Al2O30在固定床中填裝7% Ala/ y -Al2O3，於30°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為 1. 6% SO2, 5. 0% O2, 5. 0% H2O其餘為N2。利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用N2於80°C下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透脫附量穩定在22. 6mg/g吸附劑以上。實施例3將1. Og γ -Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量10% 將L-α-丙氨酸浸漬在γ-Al2O3上，方法同實施例1，得到10% Ala/Y-Al2O315在固定床中填裝10% Ala/γ-Al2O3，於30°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為1. 0% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其餘為N2。利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用N2於90°C下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透脫附量穩定在21. 3mg/g吸附劑以上。實施例4
將0. 8g γ -Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量15% 將L-α-丙氨酸浸漬在γ-Al2O3上，方法同實施例1，得到15% Ala/Y-Al2O315在固定床中填裝15% Ala/γ-Al2O3，於30°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為0. 5% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其餘為N2，利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用N2於110°C下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透量脫附量穩定在20. 6mg/g吸附劑以上。實施例5將0. 8g γ -Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量20% 將L-α-丙氨酸浸漬在γ-Al2O3上，方法同實施例1，得到20% Ala/Y-Al2O315在固定床中填裝20% Ala/γ-Al2O3，於30°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為0. 2% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其餘為N2，利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用N2於120 V下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透脫附量穩定在17. 8mg/g吸附劑以上。實施例6將1. Og Y-Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量7%將 L- α -丙氨酸浸漬在y -Al2O3上，靜置28h,在75°C條件下乾燥20h得到7% Ala/ y -Al2O30在固定床中填裝7% Ala/ γ -Al2O3，於40°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為 2.0% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其餘為N2，利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用N2於80°C下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透量脫附量穩定在22. 4mg/g吸附劑以上。實施例7將1. 5g Y-Al2O3在600°C焙燒4h進行活化處理，用等體積浸漬法，按負載量7%將 L- α -丙氨酸浸漬在y -Al2O3上，靜置36h，在75°C條件下乾燥24h得到7% Ala/ y -Al2O30在固定床中填裝7% Ala/ y -Al2O3，於50°C下吸附煙氣中二氧化硫，煙氣的組成為 1. 6% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其餘為N2，利用碘量法在線測定二氧化硫的吸附情況，當二氧化硫吸附穿透床層後切換到另一固定床反應器繼續吸附，將已經穿透的吸附有二氧化硫的固定床反應器用隊於1001下脫附。吸附劑經過10次以上吸附-脫附，二氧化硫的穿透脫附量穩定21. 2mg/g吸附劑以上。圖1給出本發明實施例製備的煙氣吸附脫硫劑的紅外光譜圖。圖2給出本發明實施例製備的煙氣吸附脫硫劑再生性能的紅外光譜圖。
權利要求
1.一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法，其特徵在於其具體步驟如下將Y-Al2O3焙燒活化處理，按等體積浸漬法將L-α-丙氨酸溶液負載在Y-Al2O3上，浸漬後，靜置、乾燥，得到按質量百分比L-α -丙氨酸負載量為5% 20%的吸附脫硫劑，記為 Ala/ y -Al2O3,其中Ala代表負載在Y -Al2O3上的丙氨酸。
2.如權利要求1所述的一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法，其特徵在於所述焙燒活化處理的溫度為450 650°C，焙燒活化處理的時間為4 乩。
3.如權利要求1所述的一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法，其特徵在於所述浸漬後靜置的時間為24 36h。
4.如權利要求1所述的一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法，其特徵在於所述乾燥的溫度為75 85°C，乾燥的時間為12 Mh。
全文摘要
一種煙氣吸附脫硫劑的製備方法，涉及一種吸附劑的製備方法。將γ-Al2O3焙燒活化處理，按等體積浸漬法將L-α-丙氨酸溶液負載在γ-Al2O3上，浸漬後，靜置、乾燥，得到按質量百分比L-α-丙氨酸負載量為5％～20％的吸附脫硫劑(記為Ala/γ-Al2O3，其中Ala代表負載在γ-Al2O3上的丙氨酸)。利用胺基酸與載體γ-Al2O3的相互作用，將L-α-丙氨酸負載於γ-Al2O3載體上。製得的煙氣吸附脫硫劑，可高效吸附脫除二氧化硫，經脫附後可再生重複使用，減少吸附劑的消耗，通過該吸附劑的穿透吸附-脫附過程，便於工業上二氧化硫回收利用。可為解決煙氣中二氧化硫的脫除與資源化問題提供新的方法。
文檔編號B01J20/08GK102389770SQ20111030493
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者李清彪, 田中標, 蘇帥, 賈立山, 鄧人攀 申請人:廈門大學