專利名稱：一種煙氣脫硫劑及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于脫硫劑及其應(yīng)用方法，具體地說是涉及一種煙氣脫硫劑及其應(yīng)用方法。
環(huán)境污染是人類當今面臨的主要問題之一。其中燃煤煙氣中的SO2和NOx的排放對大氣環(huán)境的危害尤為突出，它們是構(gòu)成酸雨的主要因素，受到世界各國的普遍重視。因此，大幅度削減其排放量勢在必行。我國是一個產(chǎn)煤和用煤大國，且高硫煤分布較廣，SO2的排放量1995年已躍居世界首位，大部分省市相繼出現(xiàn)酸雨，其中嚴重地區(qū)酸雨的pH值低至3.24，故我國對于SO2的排放控制急待解決。
燃煤煙氣脫硫技術(shù)(FGD)大致可分為濕法脫硫和干法脫硫兩類。濕法脫硫存在工藝復(fù)雜、設(shè)備龐大、占地大、基建投資及運行費用高、耗水量大、易造成二次污染等缺點。而干法脫硫劑在無液相介入的完全干燥狀態(tài)下進行，反應(yīng)產(chǎn)物亦為干粉狀，不存在腐蝕、結(jié)露等問題，投資少，運行費用低，操作簡單，不會給環(huán)境帶來新的危害，故近幾年來干法脫硫的研究呈上升趨勢。
干法脫硫大多借助脫硫劑吸附或吸收煙氣中的SO2，飽和后的脫硫劑進行再生，再生時釋放出高濃度的SO2，可進一步加工成硫酸、硫磺和液體SO2。燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)最經(jīng)濟的配置應(yīng)在除塵器之后，對應(yīng)煙氣溫度為120-250℃，這種配置不僅過程耗能低，而且可大大降低粉塵對脫硫劑的毒化。目前，研究較多的干法脫硫劑有氧化鐵、CuO/Al2O3以及活性焦(炭)等，如Journal of chemical engineering of Japan,Vol 16,No2,1988:127-131報道了CuO/Al2O3脫硫劑，但其脫硫活性溫度較高為大于300℃,Carbon,Vol,31 No1,1993:47-51報道了活性焦(炭)脫硫劑，在常溫附近對SO2才表現(xiàn)出較大的吸附硫容，但隨溫度升高硫容驟減，200℃時其硫容相當?shù)?，太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995,26(3):9-13報道了氧化鐵在380～450℃對SO2有較大的硫容，但其脫硫活性溫度遠高于鍋爐排煙溫度，較難與現(xiàn)有工業(yè)鍋爐匹配，并且只能在小于300h-1的低空速下運行。
本發(fā)明的目的是提供一種適宜工業(yè)鍋爐煙氣排煙溫度，高空速條件下使用且具有高脫硫活性的脫硫劑及其應(yīng)用方法。
本發(fā)明的脫硫劑是以氧化鐵為基本脫硫組分，活性焦為載體，其脫硫劑各組分重量百分比為活性焦 80-95％ 鐵 5-20％上述的炭材料載體為工業(yè)煤半焦制得的活性焦。
脫硫劑的具體制備方法如下將活性焦放入Fe(NO3)3·9H2O溶液中，浸漬0.5-24小時，或采用等體積浸漬后放置0.5-5小時，爾后在60℃干燥5小時，繼續(xù)在110℃干燥6小時，最后于200-450℃煅燒2小時，即得脫硫劑。
脫硫劑用于煙氣脫硫的應(yīng)用方法如下將脫硫劑裝入固定床或移動床反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度控制在120-300℃，通入常壓煙氣，空速為500-80000h-1。
本發(fā)明的脫硫劑的飽和硫容為20-70mg/100g脫硫劑。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1．脫硫率較高，脫硫溫度適宜。
2．本脫硫劑裝置可安裝于除塵器之后，運行費用低。
3．脫硫劑以廉價的炭材料為載體，脫硫費用低。
實施例1工業(yè)煤半焦在880℃以水蒸氣活化90分鐘制得活性焦，浸漬Fe(NO3)39H2O溶液，先于60℃干燥5小時，再在110℃干燥6小時，最后于250℃煅燒兩小時制得脫硫劑，其中擔載量以Fe計為15％。將該脫硫劑1.0克置于固定床反應(yīng)器中，升溫至200℃通氣反應(yīng)，模擬煙氣組成為1180ppm SO2,5％H2O,6％O2，Ar為平衡氣，氣體流量為420ml/min。實驗結(jié)果飽和硫容為39mg SO2/100g脫硫劑。
實施例2工業(yè)煤半焦在880℃以水蒸氣活化90分鐘制得活性焦，浸漬Fe(NO3)39H2O的溶液，先于60℃干燥5小時，再在110℃干燥6小時，爾后于300℃煅燒兩小時制得脫硫劑，其中擔載量以Fe計為15％。將該脫硫劑5.0克置于固定床反應(yīng)器中，升溫至200℃通氣反應(yīng)，模煙氣組成為1180ppm SO2,5％H2O,6％O2,Ar為平衡氣，氣體流量為420ml/min。實驗結(jié)果飽和硫容為51mg SO2/100g脫硫劑。
實施例3工業(yè)煤半焦在900℃以水蒸氣活化90分鐘制得活性焦，浸漬Fe(NO3)3·9H2O溶液，先于60℃干燥5小時，再在110℃干燥6小時，后于250℃煅燒兩小時制得脫硫劑，其中擔載量以Fe計為10％。將該脫硫劑1.0克置于固定床反應(yīng)器中，升溫至200℃通氣反應(yīng)，模擬煙氣組成為1180ppm SO2,5％H2O,6％O2,Ar為平衡氣，氣體流量為420ml/min。實驗結(jié)果飽和硫容為37mg SO2/100g脫硫劑。
實施例4工業(yè)煤半焦在900℃以水蒸氣活化90分鐘制得活性焦，浸漬Fe(NO3)3·9H2O溶液，先于60℃干燥5小時，再在110℃干燥6小時，爾后于250℃煅燒兩小時制得脫硫劑，其中擔載量以Fe計為5％。將該脫硫劑1.0克置于固定床反應(yīng)器中，升溫至250℃通氣反應(yīng)，模擬煙氣組成為1180ppm SO2,5％H2O,6％O2,Ar為平衡氣，氣體流量為420ml/min。實驗結(jié)果飽和硫容為40mg SO2/100g脫硫劑。
實施例5工業(yè)煤半焦在900℃以水蒸氣活化90分鐘制得活性焦，浸漬Fe(NO3)3·9H2O溶液，先于60℃干燥5小時，再在110℃干燥6小時，爾后于250℃煅燒兩小時制得脫硫劑，其中擔載量以Fe計為5％。將該脫硫劑10克置于固定床反應(yīng)器中，升溫至250℃通氣反應(yīng)，模擬煙氣組成為1180ppm SO2,5％H2O,6％O2,Ar為平衡氣，氣體流量為420ml/min。實驗結(jié)果飽和硫容為70mg SO2/100g脫硫劑。
權(quán)利要求
1．一種煙氣脫硫劑，其特征在于脫硫劑各組分重量百分比為活性焦 80-95％鐵 5-20％。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣脫硫劑，其特征在于所述的活性焦為工業(yè)煤半焦制得的活性焦。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種煙氣脫硫劑，其特征在于所述的脫硫劑的硫容為20-70mg/100g脫硫劑。
4．一種煙氣脫硫劑的應(yīng)用方法，其特征在于將脫硫劑裝入固定床或移動床反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度控制在120-300℃，通入常壓煙氣，空速為500-80000h-1。
全文摘要
一種煙氣脫硫劑及其應(yīng)用方法,脫硫劑各組分重量百分比為:活性焦80—95%,鐵5—20%。用于工業(yè)鍋爐煙氣脫硫,將脫硫劑裝入固定床或移動床反應(yīng)器中,反應(yīng)控制溫度在120—300℃,通入常壓煙氣,空速為500—80000h
文檔編號B01D53/82GK1304783SQ0012804
公開日2001年7月25日 申請日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月28日
發(fā)明者劉振宇, 馬建蓉, 劉守軍, 朱珍平 申請人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所