一种脱硫剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种脱硫剂、制备方法及其应用，属于烟气脱硫领域。包括活性组分、粘结剂和载体，活性组分、粘结剂和载体均以氧化物计，所述活性组分的含量为8～20wt％，所述粘结剂的含量为20～60wt％，所述载体的含量为20～50wt％；活性组分为金属氧化物，活性组分中金属元素包括V与稀土元素，稀土元素为La和/或Ce；所述粘结剂包括第一粘结剂和第二粘结剂，所述第一粘结剂为拟薄水铝石和/或铝溶胶，所述第二粘结剂为改性溶胶，所述改性溶胶的制备原料包括第一金属化合物、第二金属化合物、第三化合物、水、有机溶剂和氯化氢。本发明专利技术采用特定种类的活性组分以及粘结剂，得到的脱硫剂的脱硫效率高，且循环再生利用率高。且循环再生利用率高。且循环再生利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及烟气脱硫
，尤其涉及一种脱硫剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]在烟气脱硫(Flue gas desulfurization，简称FGD)技术中，按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3(石灰石)为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90％以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。因极高的脱硫效率以及对于负荷、煤种较强的适应性，湿式石灰石石膏法是目前电厂应用最广泛也是最为成熟的脱硫方法。在实现SO2脱除的同时，湿法脱硫也暴露出设备的结垢与腐蚀、脱硫废水量大、悬浮物含量高、Ca和Mg硬度高、重金属含量以及氯离子含量高以及水质成弱酸性等问题，使得脱硫废水难以处理又危害性大。而且产生的高湿烟气不利于污染物的扩散，极易导致在不良气象条件下雾霾的形成。高湿烟气携带的酸性成分还会造成腐蚀问题。
[0003]石灰石石膏法产生的脱硫石膏的质量参差不齐，高品质利用率低至5％，远不能消耗每年的石膏产量。石膏的大量堆积不仅浪费土地，其中的重金属还会对生态环境造成威胁。针对传统脱硫存在的问题，最近年来，镁法脱硫以其资源化的优势引起业内人士的关注。
[0004]而目前开发的燃煤烟气镁法脱硫主要有湿法和干法，氧化镁湿法脱硫虽然实现了脱硫剂的循环利用且副产硫酸，但仍存在对烟气除尘要求高、易生成氯化镁腐蚀设备等问题，而干法氧化镁脱硫存在脱硫效率低的问题，因此仍没有得到广泛应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种脱硫剂、制备方法及其应用，本专利技术提供的脱硫剂的脱硫效率高且可还原再生，再生后脱硫性能稳定。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种脱硫剂，包括活性组分、粘结剂和载体，所述活性组分、粘结剂和载体均以氧化物计，所述活性组分的含量为8～20wt％，所述粘结剂的含量为20～60wt％，所述载体的含量为20～50wt％，所述活性组分、粘结剂和载体的含量之和为100wt％；
[0008]所述活性组分为金属氧化物，所述活性组分中金属元素包括V与稀土元素，所述稀土元素为La和/或Ce；
[0009]所述粘结剂包括第一粘结剂和第二粘结剂，所述第一粘结剂为拟薄水铝石和/或铝溶胶，所述第二粘结剂为改性溶胶；所述第一粘结剂和第二粘结剂的质量比为5～30：15～45；
[0010]所述改性溶胶的制备原料包括第一金属化合物、第二金属化合物、第三化合物、
水、有机溶剂和氯化氢；
[0011]所述第一金属化合物为含有第一金属组分的化合物，所述第一金属组分为Mg、Zn、和Al，所述Mg、Zn、和Al的摩尔比为1：0.01～0.5：0.01～0.5，所述改性溶胶中第一金属组分的质量百分含量为5～14％；
[0012]所述第二金属化合物为含有第二金属组分的化合物，所述第二金属组分为Zr和/或Ga，所述第二金属组分与第一金属组分的摩尔比为0.01～0.3：1；
[0013]所述第三化合物为含有改性元素的化合物，所述改性元素为Si和改性金属元素，所述改性金属元素包括Fe、Cu、Mn和Ti中的一种或多种，所述Si与改性金属元素的摩尔比为2～10：1；所述第三化合物中改性金属元素与第一金属组分的摩尔比为0.01～0.1：1；
[0014]所述第一金属化合物与有机溶剂的摩尔比为1：0.02～0.15；
[0015]所述氯化氢中的氯元素与第一金属组分的摩尔比为1：2～6。
[0016]优选地，所述载体包括氧化镁、氧化锌、氧化钙、氧化硅、氧化锆、氧化钛、无定形硅铝、粘土、分子筛和天然多孔载体材料中的一种或几种。
[0017]优选地，所述第三化合物中硅源为水玻璃、碱性硅溶胶和酸性硅溶胶中的一种或多种，所述改性金属元素以Fe、Cu、Mn和Ti的氯盐或硝酸盐的形式加入。
[0018]优选地，所述第一金属化合物包括氧化镁、氢氧化镁、氧化锌、碳酸锌、氢氧化锌、氧化铝和氢氧化铝中的一种或多种。
[0019]优选地，所述第二金属化合物包括四氯化锆、硫酸锆、硝酸锆、氧氯化锆、醋酸锆、异丙醇锆、氯化镓、硝酸镓和硫酸镓的一种或多种。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述脱硫剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021]将活性组分中金属对应的金属盐与水混合，得到第一浆液；
[0022]将第一粘结剂与水混合后打浆，之后调节pH值至1～4，得到第二浆液；
[0023]将所述第一浆液与第二浆液混合，在60～90℃条件下搅拌1～5h，得到第三浆液；
[0024]将载体与水混合后打浆，得到第四浆液；
[0025]将所述第三浆液、第四浆液与第二粘结剂混合，得到胶体；
[0026]将所述胶体依次进行喷雾干燥和焙烧，得到所述脱硫剂。
[0027]优选地，所述第二粘结剂由包括以下步骤的方法制得：
[0028]将第一金属化合物和水混合打浆，得到混合料液；
[0029]将所述混合料液、第二金属化合物和有机溶剂混合后加入盐酸，得到溶胶；
[0030]将第三化合物中改性金属元素对应的金属盐与水混合，得到改性金属盐溶液；
[0031]将所述溶胶、改性金属盐溶液和硅源混合，得到所述第二粘结剂。
[0032]本专利技术还提供了上述技术方案所述脱硫剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的脱硫剂在含硫烟气脱硫中的应用。
[0033]优选地，所述含硫烟气为电厂含硫烟气、干熄焦烟气、焦炉烟气、兰炭生产产生的尾气和活性炭生产产生的尾气中的一种或几种；所述含硫烟气中SO
X
的浓度为1000～10000mg/Nm3，所述含硫烟气中氧气的体积分数为0.5～10％。
[0034]优选地，所述脱硫剂使用后还包括：将使用后的脱硫剂在还原气氛中进行再生处理；提供所述还原气氛的还原气体包括氨气、氢气、天然气和页岩气的一种或几种。
[0035]本专利技术提供了一种脱硫剂，包括活性组分、粘结剂和载体，所述活性组分、粘结剂
和载体均以氧化物计，所述活性组分的含量为8～20wt％，所述粘结剂的含量为20～60wt％，所述载体的含量为20～50wt％，所述活性组分、粘结剂和载体的含量之和为100wt％；所述活性组分为金属氧化物，所述活性组分中金属元素包括V与稀土元素，所述稀土元素为La和/或Ce；所述粘结剂包括第一粘结剂和第二粘结剂，所述第一粘结剂为拟薄水铝石和/或铝溶胶，所述第二粘结剂为改性溶胶；所述第一粘结剂和第二粘结剂的质量比为5～30：15～45；所述改性溶胶的制备原料包括第一金属化合物、第二金属化合物、第三化合物、水、有机溶剂和氯化氢；所述第一金属化合物为含有第一金属组分的化合物，所述第一金属组分为M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫剂，其特征在于，包括活性组分、粘结剂和载体，所述活性组分、粘结剂和载体均以氧化物计，所述活性组分的含量为8～20wt％，所述粘结剂的含量为20～60wt％，所述载体的含量为20～50wt％，所述活性组分、粘结剂和载体的含量之和为100wt％；所述活性组分为金属氧化物，所述活性组分中金属元素包括V与稀土元素，所述稀土元素为La和/或Ce；所述粘结剂包括第一粘结剂和第二粘结剂，所述第一粘结剂为拟薄水铝石和/或铝溶胶，所述第二粘结剂为改性溶胶；所述第一粘结剂和第二粘结剂的质量比为5～30：15～45；所述改性溶胶的制备原料包括第一金属化合物、第二金属化合物、第三化合物、水、有机溶剂和氯化氢；所述第一金属化合物为含有第一金属组分的化合物，所述第一金属组分为Mg、Zn、和Al，所述Mg、Zn、和Al的摩尔比为1：0.01～0.5：0.01～0.5，所述改性溶胶中第一金属组分的质量百分含量为5～14％；所述第二金属化合物为含有第二金属组分的化合物，所述第二金属组分为Zr和/或Ga，所述第二金属组分与第一金属组分的摩尔比为0.01～0.3：1；所述第三化合物为含有改性元素的化合物，所述改性元素为Si和改性金属元素，所述改性金属元素包括Fe、Cu、Mn和Ti中的一种或多种，所述Si与改性金属元素的摩尔比为2～10：1；所述第三化合物中改性金属元素与第一金属组分的摩尔比为0.01～0.1：1，所述第一金属化合物与有机溶剂的摩尔比为1：0.02～0.15；所述氯化氢中的氯元素与第一金属组分的摩尔比为1：2～6。2.根据权利要求1所述的脱硫剂，其特征在于，所述载体包括氧化镁、氧化锌、氧化钙、氧化硅、氧化锆、氧化钛、无定形硅铝、粘土、分子筛和天然多孔载体材料中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的脱硫剂，其特征在于，所述第三化合物中硅源为水玻璃、碱性硅溶胶和酸性硅溶胶中的一种或多种，所述改性金属元素以Fe、Cu、Mn和Ti的氯盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振涛，石燕，
申请(专利权)人：哈密市鲁江缘新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：