飞灰吸附剂碘改性方法及碘改性飞灰吸附剂和燃煤烟气脱汞的方法技术

本发明专利技术提供了飞灰吸附剂碘改性方法及碘改性飞灰吸附剂和燃煤烟气脱汞的方法。本发明专利技术方法中，采用单质碘对飞灰进行改性，从而可以使得改性后的飞灰具有很强的脱汞能力，并能够有效吸附脱除单质汞，进而能够对燃煤烟气进行有效的净化；本发明专利技术方法中，无需对飞灰进行浸渍、晒干以及烘干等复杂的改性步骤，而这也使得本发明专利技术方法简便易行，且改性效果好。同时，本发明专利技术烟气脱汞方法中，通过使用本发明专利技术碘改性飞灰吸附剂作为脱汞试剂，因而能够有效的将燃煤烟气中的离子和单质状态的汞吸附脱除，并能够对燃煤烟气进行有效的净化。

【技术实现步骤摘要】
飞灰吸附剂碘改性方法及碘改性飞灰吸附剂和燃煤烟气脱汞的方法
本专利技术涉及燃煤烟气脱汞领域，具体而言，涉及飞灰吸附剂碘改性方法及碘改性飞灰吸附剂和燃煤烟气脱汞的方法。
技术介绍
大量燃煤带来会带来严重的大气污染和温室气体排放。煤燃烧产生的烟气中不但含有酸性污染物SO2、NOx，而且还含有易挥发的重金属污染元素Hg、As等。据美国环保署推测，每年全球范围内排放的汞金属含量在4400吨至7500吨之间，其中53％来自于亚洲。我国多数煤中含汞量处于0.01～0.1mg/Kg之间，燃煤排放到大气中的汞，也由1995年的202吨增加到2003年的257吨。汞是是唯一一种主要以气相形态存在于大气的重金属污染物，具有持久性、易迁移性、高度生物累积性和生物放大性的特点。排放到大气中的汞可以转化成甲基汞而进入人类和动物的食物链中。甲基汞可以穿过胎盘屏障侵害胎儿，使新生儿发生先天性疾病，出了神经系统受到损害之外，二通的免疫系统和循环系统也会受到侵害。由于汞在大气中停留时间长，可随大气循环运动，以燃煤为主要污染源的大气汞污染问题已逐渐引起人们的重视。煤是中国目前电站燃料的主体，煤粉燃烧在提供电力的同时，也会带来严重的汞污染。国内外也有很多科研机构对于燃煤烟气中汞排放控制技术进行了较多的研究，目前脱汞的方法主要有以下两种：一是湿法洗涤技术，即使用金属氧化物作为催化剂把烟气中的单质汞转换成可溶性的氧化态汞之后，在湿法脱硫设备中与其他的痕量元素一起洗涤脱除。但是此技术所产生的氧化态汞具有剧毒，因此处理它的水溶液时必须加倍小心；二是喷射吸附剂，主要脱汞方法是投入吸附剂，在静电除尘器的前部或者后部喷入吸附剂脱除含汞物质包括单质汞，氧化汞，颗粒汞等。由于喷射吸附剂的安全性更高，而且操作也相对较为便捷，因而喷射吸附剂的方法也是目前脱汞的主要研究方向。现有的吸附剂主要有活性炭吸附剂和飞灰吸附剂两种，但两种吸附剂各有短板：活性炭脱汞效率高，也是现在的主流吸附剂，但是想要达到理想的脱汞效率，则需要大量使用活性炭，运行成本太高；飞灰吸附剂是以锅炉燃烧后飞灰为吸附剂，相较于活性炭而言，飞灰吸附剂的成本要低很多。然而，飞灰吸附剂是一种极性吸附剂，虽然对离子态的汞有很好的吸附性，但是对单质态的汞吸附效果并不明显。此外，烟气中超过40％的汞都是单质汞，在脱硫之后单质汞的含有率更是接近甚至超过了90％，这种汞具有熔点低，平衡蒸汽压高，难溶于水等特点，是脱汞工艺中的难点和重点。进一步的，常见的飞灰浸渍改性工艺需要对浸渍过的粉煤灰进行浸渍晒干烘干等处理，在工厂实际应用中需要较高的运行成本和较长的运行周期，这是该类飞灰改性方法的通病。因此，开发一种新型改性飞灰吸附剂，并提高其对于单质汞的吸附脱除效率，是目前亟待解决的技术问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种飞灰吸附剂碘改性方法，本专利技术方法中，采用单质碘对飞灰吸附剂进行改性，从而可以使得改性后的飞灰吸附剂具有很强的脱汞能力，并能够有效吸附脱除单质汞，进而能够对燃煤烟气进行有效的净化；同时，本专利技术方法中，无需对飞灰进行浸渍、晒干以及烘干等复杂的改性步骤，而这也使得本专利技术方法简便易行，且改性效果好。本专利技术的第二目的在于提供一种碘改性飞灰吸附剂，本专利技术碘改性飞灰吸附剂具有良好的脱汞能力，不仅能够有效脱除离子态的汞，还能够有效吸附脱除普通飞灰吸附剂无法脱除的单质汞。本专利技术的第三个目的在于提供一种燃煤烟气脱汞的方法，本专利技术方法中，通过使用本专利技术碘改性飞灰吸附剂作为脱汞试剂，因而能够有效的将燃煤烟气中的离子和单质状态的汞吸附脱除，并能够对燃煤烟气进行有效的净化。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种飞灰吸附剂碘改性方法，所述方法包括如下步骤：1)取锅炉燃烧后飞灰，置于碘床上，然后加热碘床；2)静置一段时间后，收集飞灰，即为碘改性飞灰吸附剂。可选的，本专利技术中，所述锅炉为CFB锅炉。可选的，本专利技术中，所述方法还进一步包括将飞灰筛分后，再置于碘床上的步骤。可选的，本专利技术中，所述筛分为筛分粒径为100-500目的飞灰。可选的，本专利技术中，所述置于碘床上，是将飞灰平铺于碘床上。可选的，本专利技术中，所述加热碘床具体为对碘床下部进行加热，并控制碘床的加热温度高于飞灰的温度。可选的，本专利技术中，所述碘床为装载有碘单质的反应床。同时，本专利技术还提供了由本专利技术所述方法制备的碘改性飞灰吸附剂。同样的，本专利技术还提供了一种燃煤烟气脱汞的方法，所述方法中使用本专利技术所述碘改性飞灰吸附剂为脱汞剂。可选的，本专利技术中，所述方法包括将飞灰喷射至烟道中，以吸附烟道烟气中汞的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术飞灰改性步骤简单，无需进行浸渍、晒干以及烘干等复杂操作，能够简单、快捷的进行飞灰改性处理；(2)本专利技术碘改性的飞灰吸附脱汞性能好，不仅能够有效脱除离子汞，对于单质汞也有良好的脱除效果。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术中，所用原料飞灰优选的为CFB锅炉(即循环流化床锅炉)飞灰；进一步的，所用原料飞灰更优选的为冷却后的CFB锅炉飞灰；选用冷却后的飞灰作为原料，不仅便于进一步筛分，更重要的是有利于高温升华后的碘吸附沉积在飞灰的表面，从而对实现对飞灰的碘改性。然后，本专利技术进一步将原料飞灰进行筛选，而通过筛选，可以得到具有不同尺寸粒径的飞灰。飞灰粒径越小，其比表面积越大，越有利于其在改性后对于单质汞和离子汞的吸附和进一步脱除；但是，如果原料飞灰的粒径过小，其本身的汞含量又太高，不利于继续对汞的吸附和脱除，具体的粒径选择与所用飞灰的理化性质有关，需要经过多次实验之后才能确定。。接着，就是飞灰与碘反应改性步骤。飞灰的反应改性是在碘床上进行的，所述碘床即为装载有单质碘的反应床。优选的，单质碘可以平铺于反应床之上，这样也可以使得碘能够与飞灰充分接触；同时，优选的，所述反应床可以为市售反应床，或者简易的玻璃板或者不锈钢板或者其他耐腐蚀板材。由于相较于玻璃板而言，不锈钢板的耐腐蚀性能稍差，因而，更加优选的，本专利技术中可以以玻璃板为反应床；更进一步优选的，可以将碘单质平铺于玻璃板上，以形成碘床，然后将筛选后的飞灰置于平铺于碘床之上，并保证飞灰能够与碘床上的单质碘接触。待上述步骤完成后，即对碘床进行加热，可以通过加热碘床下部进行加热操作，加热的温度要保证高于筛选后原料飞灰的温度，这样有利于改性的进行；优选的，本专利技术筛选后飞灰的温度一般控制在30℃以下，低温有利于改性的进行。，碘床加热的温度控制在45℃以上，180℃以下；优选的，加热的温度可以控制在80℃-120℃。加热的目的是实现碘的缓慢又稳定的升华，加热温度过低时，升华缓慢，改性耗时久，得到的改性飞灰的碘浓度分布比较集中；加热温度过高时升华迅速，改性耗时短，得到的改性飞灰的碘浓度分布范围比较大。上述步骤和条件控制完成后，就是碘对飞灰的改性了，改性过程中，如果飞灰的厚度较厚，可以适当对于飞灰进行翻动。对于反应的时间(即静置的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞灰吸附剂碘改性方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)取锅炉燃烧后飞灰，置于碘床上，然后加热碘床；2)静置一段时间后，收集飞灰，即为碘改性飞灰吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种飞灰吸附剂碘改性方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)取锅炉燃烧后飞灰，置于碘床上，然后加热碘床；2)静置一段时间后，收集飞灰，即为碘改性飞灰吸附剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锅炉为CFB锅炉。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还进一步包括将飞灰筛分后，再置于碘床上的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述筛分为筛分粒径为100-500目的飞灰。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述置于碘床上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文瀚，戴美林，薛小军，林吕荣，钟隆春，宋娜，张月，刘慧敏，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11