粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑的製作方法
2023-05-10 18:56:36
專利名稱：粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃煤煙氣脫汞領域，具體涉及到粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑的製備方法。
背景技術：
煤燃燒排放的汞是大氣中汞汙染的主要來源。根據王起超等人的研究，我國煤炭中汞的平均含量為0. 22mg/kg和全國全年燃煤量估算，2010年全國電站燃煤量約14億噸， 電廠共排放汞量就已達300噸。大氣中的汞可通過呼吸道或食物鏈進入人體，危害人體健康。汞汙染問題已經成為全世界關注的焦點，也是我國迫切需要解決的環境問題。由於燃煤煙氣中汞的形態以單質汞為主，國內外的研究主要集中在脫汞吸附劑的研製。目前研究比較多的吸附劑大多有5種活性炭、粉煤灰，鈣基吸附劑、貴金屬吸附劑、 金屬氧化物吸附劑以及礦物類吸附劑等。各種吸附劑本身都存在缺陷，活性炭雖然具有較高的脫汞效率，但利用率低。即使用滷化物或硫化物處理後能有效提高利用率，相應的成本會繼續升高，仍然難以實現大規模工業化應用，而且活性炭的不當使用可能會降低飛灰的可利用性。鈣基吸附劑對Hg2+的吸附效率較高，對Hg°的脫除效率卻很低。貴金屬及金屬氧化物對汞的吸附具有較強的選擇性，同時能夠將Hg°氧化為易於脫除的Hg2+，效率比較低。礦物類材料，例如黏土或者沸石等材料在我國儲量豐富，是一類十分經濟的吸附劑，但是脫汞效率較低。雖然經過改性處理後吸附性能可能會大大提高，還沒有一種可行的處理手段。粉煤灰雖然吸附效率低，但具有明顯的價格優勢，添加氧化劑或改性後脫汞效率有較大提高，有著良好的應用前景。CN201010192378.8公開了一種「煙氣脫汞吸附劑」，採用如下重量份的組分 10-25%的粘土、聚乙烯2-5%、稻殼2-5%、5-10%的氧化鈣、餘量為粉煤灰；將所述組分物質混合後加水調勻，然後擠壓造粒成型為粒徑30-50mm的顆粒體，再在900-1100°C高溫下燒結2-4小時得到。該製備方法由於採用高溫燒結方法，其生產工藝要求較高，也會增加製造成本。
發明內容
針對煙氣脫汞吸附劑成本高，吸附效果不理想之不足，本發明解決的技術問題是， 如何降低成本，提高粉煤灰吸附劑效率的問題，提供一種經濟高效的粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑。本發明採用的技術手段是，一種粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑，其特徵在於，採用如下重量百分比的組分生石灰5%-15%、粘土 10%-15%、水泥2%-10%、活性炭2%_10%、NaCl或 NaBr2%-15%，餘量為粉煤灰；按照配方稱好原料再加水混勻，利用圓盤造球機製成直徑為 IOmm的球型顆粒，再常溫下自然通風晾乾。
相比現有技術，本發明具有如下有益效果
(1)本發明配方合理，通過對氧化性添加劑的選擇和含量控制，使吸附劑對單質汞有較高的吸附效率。添加了 NaCl /NaBr和少量活性炭，增加吸附劑的活性位，化學吸附能力增強，從而對汞的吸附能力大為增強。(2)本發明採用冷固成型方法，工藝簡單、成本低廉，便於大範圍推廣使用。採用加入水泥冷固成型，不需要燒結，工藝流程短，成本大大的降低；並且未燒結的吸附劑比表面積比燒結型的高。(3)通過本發明得到的吸附劑可以重複利用，可以大幅度降低脫汞成本。
具體實施案例
下面結合具體實施實例和對比試驗對本發明作進一步的說明。一種粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑，各組分配比及各種吸附劑對單質汞的吸附率如表 1所示。採用如下步驟製備而成按照設置好的原料配比分別稱取一定重量的不同原料，力口入適量水攪拌均勻，利用圓盤造球機製成粒徑為IOmm球形顆粒，通風自然晾乾即可。本發明首先採用系列試驗確定最優氧化劑類型和添加量。
權利要求
1.一種粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑，其特徵在於，採用如下重量百分比的組分生石灰 5%-15%、粘土 10%-15%、水泥 2%-10%、活性炭 ^)-10%、NaCl 或 NaBr2%_15%，餘量為粉煤灰；按照配方稱好原料再加水混勻，利用圓盤造球機製成直徑為IOmm的球型顆粒，再常溫下自然通風晾乾。
2.根據權利要求1所述粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑，其特徵在於，所述NaCl或NaBr的用量為9% 15%。
3.根據權利要求1所述粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑，其特徵在於，所述組分為生石灰 15%、粘土 12%、水泥10%、活性炭6%、NaBr9%，餘量為粉煤灰；按照配方稱好原料再加水混勻， 利用圓盤造球機製成直徑為IOmm的球星顆粒，再常溫下自然通風晾乾。
4.根據權利要求1、2或3所述粉煤灰基煙氣脫汞吸附劑，其特徵在於，先將NaBr溶於適量水中，再將NaBr水溶液加入其它原料中，有利於NaBr均勻分布在球形吸附劑中。
全文摘要
本發明公開了一種粉煤灰基吸附劑的製備方法，用於燃煤煙氣中汞的脫除。該方法包括以下步驟(1)用粉煤灰、粘土、水泥、石灰、NaCl或NaBr、以及活性炭加水混合均勻，利用圓盤造球機製成粒徑為10mm球形顆粒；(2)常溫下自然通風晾乾。本發明採用粉煤灰作為主要原料製作脫汞吸附劑，成本低廉；添加劑NaBr或NaCl，和活性炭均能提高吸附劑對單質汞的吸附能力，吸附率可達85%以上。本發明方法製備的煙氣脫汞吸附劑具有工藝簡單、成本低廉且吸附效率高的特點，尤其適用於燃煤電廠煙氣汞的脫除。
文檔編號B01D53/02GK102284272SQ20111017128
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者保思敏, 蘭苑培, 劉浪, 劉清才, 姚春玲, 楊劍 申請人:重慶大學