CN115634713A - 一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂及其制备方法。本发明制备的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂包括：5‑8份的氧化锌、2‑5份的氧化铁、1‑3份的氧化镧、5‑8份的二氧化钛、6‑12份的氧化硅、10‑20份的活性金属、15‑35份的改性的活性炭颗粒、10‑25份的具有MFI结构的分子筛、3‑8份的粘结剂、15‑20份的有机胺的水溶液和15‑20份的碳酸钾溶液。本发明通过活性炭预处理、活性炭改性、制得内核颗粒、混合、成型和还原步骤制得一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂。本发明通过用硫脲溶液对活性炭颗粒进行改性，改性后的活性炭孔结构明显，比表面积增大，使其单位体积内可负载更多的贵金属，从而有效提高烟气中二氧化硫转化率。
Description
技术领域
本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂及其制备方法。
背景技术
现有的对其排放的二氧化硫进行脱硫处理后再进行排放，工业上使用的脱硫法有以下几类：湿法脱硫，半干法脱硫和干法脱硫。为提升脱硫效率，通常使用脱硫增效剂，它可以使脱硫过程中的二氧化硫转化率提高
发明内容
为了进一步提升脱硫增效剂的脱硫效率，本发明提供一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂及其制备方法，通过本发明制备的用于烟气脱硫的脱硫增效剂具有提高烟气脱硫的效率、加快反应速度、降低石灰石消耗的功能。
一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂，包括以下原料按重量份组成：5-8份的氧化锌、2-5份的氧化铁、1-3份的氧化镧、5-8份的二氧化钛、6-12份的氧化硅、 10-20份的活性金属、15-35份的改性的活性炭颗粒、10-25份的具有MFI结构的分子筛、3-8份的粘结剂、15-20份的有机胺的水溶液和15-20份的碳酸钾溶液组成。
一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：活性炭预处理
将活性炭进行清洗、除杂、烘干和冷却，得到活性炭颗粒；
S2：活性炭改性
向上述步骤得到的活性炭颗粒进行改性，得到改性的活性炭颗粒；
S3：制得内核颗粒
将5-8份的氧化锌、2-5份的氧化铁、1-3份的氧化镧、5-8份的二氧化钛、 6-12份的氧化硅、10-20份的活性金属、3-8份的粘结剂、10-25份的具有MFI 结构的分子筛和10-15份的水、15-20份的有机胺的水溶液进行混合，得到混合浆液，将混合浆液成型、干燥和焙烧，得到内核颗粒；
S4：混合
将上述步骤得到的8-15份的内核颗粒与15-35份的改性活性炭颗粒放入容器中进行混合均匀，倒入15-20份碳酸钾溶液，搅拌30-50分钟，得到混合浆液B；
S5：成型
将混合浆液B成型、烘干和焙烧，得到脱硫增效剂前体；
S6：还原
将增效剂前体在含氢气气氛下还原，得到脱硫增效剂。
进一步地，所述步骤S2中的活性炭载体改性，具体包括如下步骤：
S2.1：将预处理后的活性炭颗粒加入装有硫脲溶液的容器中，硫脲溶液的溶度为2-4mol/L，在磁力搅拌器中搅拌30-50分钟，得到混合液A；
S2.2：将装有混合液A的容器放入超声仪中震荡30-45分钟，取出容器放入95-100℃中热水中继续搅拌15-20分钟；
S2.3：对混合液A进行过滤，用蒸馏水对滤渣进行洗涤，再滤干，将滤渣放入鼓风干燥箱进行干燥1-3小时，得到改性的活性炭颗粒。
进一步地，所述步骤S3中的粘结剂由丙烯酸酯和聚氨酯按1:1组成。
进一步地，所述步骤S3中的具有MFI结构的分子筛为具有双十元环交叉孔道的分子筛。
进一步地，所述步骤S3中的有机胺的水溶液为甲基二乙醇胺，活性金属为镍。
进一步地，所述步骤S5中的增效剂前体，具体包括如下步骤：
S5.1：将混合浆液B在真空练泥机中进行捏合，然后经真空挤出机挤压成蜂窝状型体；
S5.2：将蜂窝状型体放入烘房中进行烘干；
S5.3：将烘干后的蜂窝状型体放入焙烧窑中进行焙烧，得到脱硫增效剂前体。
进一步地，所述S5.2中的烘干温度为80-110℃，烘干时间1-2小时。
进一步地，所述S5.3中的焙烧时间3-4小时，焙烧温度250-300℃。
本发明还提供一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂，由上述一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法所制备。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明所制得的用于烟气脱硫的脱硫增效剂，通过用硫脲溶液对活性炭颗粒进行改性，改性后的活性炭孔结构明显，比表面积增大，使其单位体积内可负载更多的内核颗粒，从而有效提高烟气中二氧化硫转化率。
2、本发明所制得的用于烟气脱硫的脱硫增效剂，通过将脱硫增效剂前体制造成蜂窝状，使得烘干和焙烧的时间缩短，进一步有效提高烟气中二氧化硫转化率。
3、本发明所制得的用于烟气脱硫的脱硫增效剂，通过添加甲基二乙醇胺，使制得的脱硫增效剂的PH缓冲能力增强，降低石灰石的消耗，为企业节约了成本。
4、本发明所制得的用于烟气脱硫的脱硫增效剂，通过在制得内核颗粒中添加具有MFI结构的分子筛，它具有特殊的MFI型拓扑孔道结构、较高的比表面积和极好的热稳定性，可以吸附更多的金属元素，使得脱硫的效果更好。
附图说明
图1为本发明实施例所采用的脱硫增效剂的制备方法流程图。
图2为本发明实施例所采用的脱硫增效剂中的内核颗粒的原料配比图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：
S1：活性炭预处理
将活性炭进行清洗、除杂、烘干和冷却，得到活性炭颗粒；
S2：活性炭改性
将预处理后的活性炭颗粒加入装有硫脲溶液的容器中，通过用硫脲溶液对活性炭颗粒进行改性，改性后的活性炭孔结构明显，比表面积增大，使其单位体积内可负载更多的内核颗粒，从而有效提高烟气中二氧化硫转化率，硫脲溶液的溶度为3mol/L，在磁力搅拌器中搅拌35分钟，得到混合液A，将装有混合液A的容器放入超声仪中震荡45分钟，取出容器放入100℃热水中继续搅拌20 分钟，对混合液A进行过滤，用蒸馏水对滤渣进行洗涤，再滤干，将滤渣放入鼓风干燥箱进行干燥3小时，得到改性的活性炭颗粒；
S3：制得内核颗粒
将5份的氧化锌、3份的氧化铁、1份的氧化镧、5份的二氧化钛、6份的氧化硅、10份的活性金属、4份的粘结剂、18份的具有MFI结构的分子筛和10 份的水、15份的有机胺的水溶液进行混合，粘结剂由丙烯酸酯和聚氨酯按1:1 组成，具有MFI结构的分子筛为具有双十元环交叉孔道的分子筛，它具有特殊的MFI型拓扑孔道结构、较高的比表面积和极好的热稳定性，可以吸附更多的金属元素，使得脱硫的效果更好，有机胺的水溶液为甲基二乙醇胺，使制得的脱硫增效剂的PH缓冲能力增强，降低石灰石的消耗，为企业节约了成本，得到混合浆液，将混合浆液成型、干燥和焙烧，得到内核颗粒；
S4：混合
将上述步骤得到的10份的内核颗粒与15份的改性活性炭颗粒放入容器中进行混合均匀，倒入15份碳酸钾溶液，搅拌40分钟，得到混合浆液B；
S5：成型
将混合浆液B在真空练泥机中进行捏合，然后经真空挤出机挤压成蜂窝状型体，制成蜂窝状型体使得烘干和焙烧的时间缩短，进一步有效提高烟气中二氧化硫转化率，将蜂窝状型体放入烘房中进行烘干，烘干温度为85℃，烘干时间1.5小时，将烘干后的蜂窝状型体放入焙烧窑中进行焙烧，焙烧时间3小时，焙烧温度280℃，得到脱硫增效剂前体；
S6：还原
将增效剂前体在含氢气气氛下还原，使得活性金属镍的游离的电子还原，得到脱硫增效剂。
实施例2
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：
S1：活性炭预处理
将活性炭进行清洗、除杂、烘干和冷却，得到活性炭颗粒；
S2：活性炭改性
将预处理后的活性炭颗粒加入装有硫脲溶液的容器中，通过用硫脲溶液对活性炭颗粒进行改性，改性后的活性炭孔结构明显，比表面积增大，使其单位体积内可负载更多的内核颗粒，从而有效提高烟气中二氧化硫转化率，硫脲溶液的溶度为3mol/L，在磁力搅拌器中搅拌35分钟，得到混合液A，将装有混合液A的容器放入超声仪中震荡45分钟，取出容器放入100℃热水中继续搅拌20 分钟，对混合液A进行过滤，用蒸馏水对滤渣进行洗涤，再滤干，将滤渣放入鼓风干燥箱进行干燥3小时，得到改性的活性炭颗粒；
S3：制得内核颗粒
将6份的氧化锌、4份的氧化铁、2份的氧化镧、6份的二氧化钛、8份的氧化硅、15份的活性金属、5份的粘结剂、12份的具有MFI结构的分子筛和10 份的水、18份的有机胺的水溶液进行混合，粘结剂由丙烯酸酯和聚氨酯按1:1 组成，具有MFI结构的分子筛为具有双十元环交叉孔道的分子筛，它具有特殊的MFI型拓扑孔道结构、较高的比表面积和极好的热稳定性，可以吸附更多的金属元素，使得脱硫的效果更好，有机胺的水溶液为甲基二乙醇胺，使制得的脱硫增效剂的PH缓冲能力增强，降低石灰石的消耗，为企业节约了成本，得到混合浆液，将混合浆液成型、干燥和焙烧，得到内核颗粒；
S4：混合
将上述步骤得到的10份的内核颗粒与15份的改性活性炭颗粒放入容器中进行混合均匀，倒入15份碳酸钾溶液，搅拌40分钟，得到混合浆液B；
S5：成型
将混合浆液B在真空练泥机中进行捏合，然后经真空挤出机挤压成蜂窝状型体，制成蜂窝状型体使得烘干和焙烧的时间缩短，进一步有效提高烟气中二氧化硫转化率，将蜂窝状型体放入烘房中进行烘干，烘干温度为85℃，烘干时间1.5小时，将烘干后的蜂窝状型体放入焙烧窑中进行焙烧，焙烧时间3小时，焙烧温度280℃，得到脱硫增效剂前体；
S6：还原
将增效剂前体在含氢气气氛下还原，使得活性金属镍的游离的电子还原，得到脱硫增效剂。
实施例3
为了解决上述技术问题，如图1和图2所示，本发明提供一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：活性炭预处理
将活性炭进行清洗、除杂、烘干和冷却，得到活性炭颗粒；
S2：活性炭改性
将预处理后的活性炭颗粒加入装有硫脲溶液的容器中，通过用硫脲溶液对活性炭颗粒进行改性，改性后的活性炭孔结构明显，比表面积增大，使其单位体积内可负载更多的内核颗粒，从而有效提高烟气中二氧化硫转化率，硫脲溶液的溶度为3mol/L，在磁力搅拌器中搅拌35分钟，得到混合液A，将装有混合液A的容器放入超声仪中震荡45分钟，取出容器放入100℃热水中继续搅拌20 分钟，对混合液A进行过滤，用蒸馏水对滤渣进行洗涤，再滤干，将滤渣放入鼓风干燥箱进行干燥3小时，得到改性的活性炭颗粒；
S3：制得内核颗粒
将8份的氧化锌、5份的氧化铁、2份的氧化镧、8份的二氧化钛、10份的氧化硅、20份的活性金属、6份的粘结剂、20份的具有MFI结构的分子筛和10 份的水、20份的有机胺的水溶液进行混合，粘结剂由丙烯酸酯和聚氨酯按1:1 组成，具有MFI结构的分子筛为具有双十元环交叉孔道的分子筛，它具有特殊的MFI型拓扑孔道结构、较高的比表面积和极好的热稳定性，可以吸附更多的金属元素，使得脱硫的效果更好，有机胺的水溶液为甲基二乙醇胺，使制得的脱硫增效剂的PH缓冲能力增强，降低石灰石的消耗，为企业节约了成本，得到混合浆液，将混合浆液成型、干燥和焙烧，得到内核颗粒；
S4：混合
将上述步骤得到的10份的内核颗粒与15份的改性活性炭颗粒放入容器中进行混合均匀，倒入15份碳酸钾溶液，搅拌40分钟，得到混合浆液B；
S5：成型
将混合浆液B在真空练泥机中进行捏合，然后经真空挤出机挤压成蜂窝状型体，制成蜂窝状型体使得烘干和焙烧的时间缩短，进一步有效提高烟气中二氧化硫转化率，将蜂窝状型体放入烘房中进行烘干，烘干温度为85℃，烘干时间1.5小时，将烘干后的蜂窝状型体放入焙烧窑中进行焙烧，焙烧时间3小时，焙烧温度280℃，得到脱硫增效剂前体；
S6：还原
将增效剂前体在含氢气气氛下还原，使得活性金属镍的游离的电子还原，得到脱硫增效剂。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：活性炭预处理
将活性炭进行清洗、除杂、烘干和冷却，得到活性炭颗粒；
S2：活性炭改性
向上述步骤得到的活性炭颗粒进行改性，得到改性的活性炭颗粒；
S3：制得内核颗粒
将5-8份的氧化锌、2-5份的氧化铁、1-3份的氧化镧、5-8份的二氧化钛、6-12份的氧化硅、10-20份的活性金属、3-8份的粘结剂、10-25份的具有MFI结构的分子筛和10-15份的水、15-20份的有机胺的水溶液进行混合，得到混合浆液，将混合浆液成型、干燥和焙烧，得到内核颗粒；
S4：混合
将上述步骤得到的8-15份的内核颗粒与15-35份的改性活性炭颗粒放入容器中进行混合均匀，倒入15-20份碳酸钾溶液，搅拌30-50分钟，得到混合浆液B；
S5：成型
将混合浆液B成型、烘干和焙烧，得到脱硫增效剂前体；
S6：还原
将增效剂前体在含氢气气氛下还原，得到脱硫增效剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的活性炭载体改性，具体包括如下步骤：
S2.1：将预处理后的活性炭颗粒加入装有硫脲溶液的容器中，硫脲溶液的溶度为2-4mol/L，在磁力搅拌器中搅拌30-50分钟，得到混合液A；
S2.2：将装有混合液A的容器放入超声仪中震荡30-45分钟，取出容器放入95-100℃中热水中继续搅拌15-20分钟；
S2.3：对混合液A进行过滤，用蒸馏水对滤渣进行洗涤，再滤干，将滤渣放入鼓风干燥箱进行干燥1-3小时，得到改性的活性炭颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的粘结剂由丙烯酸酯和聚氨酯按1:1组成。
4.根据权利要求1所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的具有MFI结构的分子筛为具有双十元环交叉孔道的分子筛。
5.根据权利要求1所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的有机胺的水溶液为甲基二乙醇胺，活性金属为镍。
6.根据权利要求1所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的脱硫增效剂前体，具体包括如下步骤：
S5.1：将混合浆液B在真空练泥机中进行捏合，然后经真空挤出机挤压成蜂窝状型体；
S5.2：将蜂窝状型体放入烘房中进行烘干；
S5.3：将烘干后的蜂窝状型体放入焙烧窑中进行焙烧，得到脱硫增效剂前体。
7.根据权利要求6所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述S5.2中的烘干温度为80-110℃，烘干时间1-2小时。
8.根据权利要求6所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法，其特征在于，所述S5.3中的焙烧时间3-4小时，焙烧温度250-300℃。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种用于烟气脱硫的脱硫增效剂的制备方法所制备的用于烟气脱硫的脱硫增效剂。
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