一種煙氣脫硫吸附劑及其製備方法與應用與流程
2023-10-18 05:57:59 1
本發明屬於環保催化材料領域，更具體地，涉及一種煙氣脫硫吸附劑及其製備方法與應用。
背景技術：
：煙氣對環境危害巨大，嚴重影響身心健康。目前，煤炭在我國仍然作為主要的能源形勢，由於燃煤造成的煙氣汙染嚴重惡化了大氣環境。因此，消除煙氣中硫氧化物是一項緊迫的任務。現有的煙氣脫硫技術有多種，包括固相吸附，等離子體技術，催化氧化和溶液吸附等。其中，最常用的是吸附方法，對吸附技術而言，高效的脫硫吸附劑是關鍵。由於煙氣的排放溫度較高，在高溫下固體吸附劑容易燒結，也容易發生相變，降低了其脫硫吸附效率。技術實現要素：本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，提供一種煙氣脫硫吸附劑的製備方法。該方法採用鹼溶液回流處理二氧化錳，製備了耐高溫的mno2煙氣脫硫吸附劑，此方法操作簡單，重複性好。本發明的另一目的是提供一種上述方法製備的煙氣脫硫吸附劑。該煙氣脫硫吸附劑具有優異的脫硫性能和較高的熱穩定性。本發明的再一目的是提供上述煙氣脫硫吸附劑的應用。本發明上述目的通過以下技術方案予以實現：一種煙氣脫硫吸附劑的製備方法，包括如下具體步驟：s1.將α-mno2與鹼溶液混和，在一定溫度下攪拌回流反應；s2.將步驟s1所得產物用去離子水進行洗滌和過濾，得到固體產物；s3.將固體產物乾燥，即得耐高溫的煙氣脫硫吸附劑。優選地，步驟s1中所述鹼溶液為koh、naoh或ba(oh)2。優選地，步驟s1中所述鹼溶液的摩爾濃度為0.5～3.0mol/l。優選地，步驟s1中所述α-mno2和鹼溶液的質量體積比為(1～3)：50g/ml。優選地，步驟s1中所述溫度為120～140℃，所述回流反應的時間為3～9h。優選地，步驟s3中所述乾燥的溫度為60℃～100℃，乾燥的時間為12～24h。上述方法製備的煙氣脫硫吸附劑及其在高溫煙氣脫硫中的應用。優選地，所述高溫為100℃～750℃。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：1.本發明採用鹼溶液回流處理二氧化錳吸附劑，製備了耐高溫的mno2，提高其熱穩定性，從通常的550℃提高到750℃，此方法操作簡單，重複性好。2.本發明製備的二氧化錳煙氣脫硫吸附劑的熱穩定性好，在550℃以上該吸附劑也不容易燒結和發生相變，具有耐高溫的特性和優異的脫硫性能。附圖說明圖1為實施例2和5製備的二氧化錳經過750℃焙燒後的xrd圖。圖2為實施例2製備的二氧化錳的熱重曲線。具體實施方式下面結合具體實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。除非特別說明，本發明採用的試劑、方法和設備為本
技術領域：
常規試劑、方法和設備。實施例1稱取3.3gkoh(質量分數85％)溶於100ml水溶液中，配置得到的鹼溶液濃度為0.5mol/l，攪拌至溶解，再稱取2gα-mno2加入上述溶液，在140℃下攪拌回流6h，待反應結束後，然後將得到的產物進行洗滌和離心，再將固體產物放置於100℃的烘箱乾燥12h，最後得到耐高溫的煙氣脫硫吸附劑mno2。實施例2稱取6.6gkoh(質量分數85％)溶於100ml水溶液中，配置得到的鹼溶液濃度為1mol/l，再稱取4gα-mno2加入上述溶液，在120℃下攪拌回流6h，待反應結束後，然後將得到的產物進行洗滌和離心，再將固體產物放置於60℃的烘箱乾燥24h，最後得到耐高溫的煙氣脫硫吸附劑mno2。本實施例製備的mno2經過750℃焙燒後樣品的xrd如圖1(c)所示，從圖1c可見，經過高溫焙燒後，仍然保持α晶型不變(jcpdf44-0141)，而未經鹼處理的mno2，即使在650℃下焙燒的產品(圖1(a))也會出現mn2o3的雜峰(jcpdf41-1442)，這說明未經處理的mno2不耐高溫。進一步地，從圖2的熱重對比圖也可得到證明。從圖2的熱重曲線可見，本實施例製備的mno2的相轉變鋒在750℃以後，而原樣的相轉變鋒在550℃。這充分表明，經過鹼液處理後，mno2的耐溫性能得到有效改善，因此可以用於高溫的煙氣脫硫吸附。實施例3稱取19.8gkoh(質量分數85％)溶於100ml水溶液中，配置得到的鹼溶液濃度為1.5mol/l，再稱取6gα-mno2加入上述溶液，在120℃下攪拌回流3h，待反應結束後，然後將得到的產物進行洗滌和離心，再將固體產物放置於60℃的烘箱乾燥12h，最後得到耐高溫的煙氣脫硫吸附劑mno2。實施例4稱取39.6gkoh(質量分數85％)溶於100ml水溶液中，配置得到的鹼溶液濃度為3mol/l，再稱取2gα-mno2加入上述溶液，在120℃下攪拌回流6h，待反應結束後，然後將得到的產物進行洗滌和離心，再將固體產物放置於60℃的烘箱乾燥12h，最後得到耐高溫的煙氣脫硫吸附劑mno2。實施例5稱取6gnaoh溶於100ml水溶液中，配置得到的鹼溶液濃度為1.5mol/l，再稱取2gα-mno2加入上述溶液，在140℃下攪拌回流3h，待反應結束後，然後將得到的產物進行洗滌和離心，再將固體產物放置於60℃的烘箱乾燥12h，最後得到耐高溫的脫硫吸附劑mno2。本實施例製備的mno2經過750℃焙燒後得到的樣品的xrd如圖1(b)所示。由圖1(b)可見，經過高溫焙燒後，仍然保持α晶型不變(jcpdf44-0141)，這表明得到的二氧化錳吸附劑具有耐高溫性。實施例6稱取8.565gba(oh)2溶於100ml水溶液中，配置得到的鹼溶液濃度為0.5mol/l，再稱取2gα-mno2加入上述溶液，在120℃下攪拌回流9h，待反應結束後，然後將得到的產物進行洗滌和離心，再將固體產物放置於60℃的烘箱乾燥12h，最後得到耐高溫的煙氣脫硫吸附劑mno2。實施例7模擬煙氣so2的濃度為1000mg/m3，在固定床反應器內評價脫硫性能，其脫硫性能如表1所示。表1為本發明製備的二氧化錳吸附劑的脫硫性能。從表1可見，經過鹼溶液處理後的二氧化錳的脫硫性能得到大幅度提高。表1本發明製備的二氧化錳吸附劑的脫硫性能吸附劑硫容(mg/g)α-mno221實施例2製備的mno292實施例5製備的mno285實施例6製備的mno280上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合和簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12