本發(fā)明涉及脫硫劑，更具體地，涉及一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的加速，燃煤、燃油及化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫(so2)等硫化物排放問(wèn)題日益嚴(yán)峻。這些硫化物排放不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，如酸雨、光化學(xué)煙霧等，還對(duì)人類健康構(gòu)成威脅，如引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病和心血管疾病。因此，開(kāi)發(fā)高效、環(huán)保的脫硫技術(shù)已成為當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)，如石灰石-石膏法濕法脫硫，雖然在一定程度上能夠去除煙氣中的二氧化硫，但存在設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高、脫硫效率低、副產(chǎn)物處理困難等問(wèn)題；特別是針對(duì)低濃度二氧化硫的脫除以及先脫硫后脫銷的應(yīng)用場(chǎng)景，傳統(tǒng)技術(shù)往往難以達(dá)到理想的效果。干法脫硫技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污水和污酸排放、能耗低、設(shè)備占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于缺水地區(qū)或需要預(yù)脫硫的場(chǎng)合；然而，傳統(tǒng)的干法脫硫劑也存在脫硫效率相對(duì)較低這一挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法及應(yīng)用，該脫硫劑通過(guò)優(yōu)化材料配比和制備工藝，實(shí)現(xiàn)了高比表面積、大孔隙率以及強(qiáng)氧化性能的結(jié)合，從而顯著提高了脫硫效率和穩(wěn)定性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，將脫硫劑、造孔劑與釩前驅(qū)體高速球磨，再將球磨后所得超細(xì)粉體進(jìn)行高溫水氣煅燒和二次高速球磨處理，制得具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑；

4、其中，脫硫劑為cao、ca(oh)2和小蘇打中的一種或者多種；造孔劑為聚苯乙烯納米微球和活性炭的組合物，釩前驅(qū)體為偏釩酸銨、草酸氧釩和硫酸氧釩中的一種或多種；脫硫劑與造孔劑、釩前驅(qū)體的質(zhì)量比為(7-16):(1-9):1。

5、進(jìn)一步的，聚苯乙烯納米微球與活性炭的質(zhì)量比為(1-9):1。

6、進(jìn)一步的，釩前驅(qū)體為偏釩酸銨與草酸氧釩、硫酸氧釩按質(zhì)量比(7-10):(0-2):(0-1)組合的組合物。

7、進(jìn)一步的，脫硫劑為cao與ca(oh)2、小蘇打按質(zhì)量比(4-9):(1-3):(0-2)組合的組合物。

8、進(jìn)一步的，脫硫劑、造孔劑與釩前驅(qū)體高速球磨時(shí)球磨速度控制在10000-100000轉(zhuǎn)/min，球磨珠直徑為1-10mm，球磨后粉體的平均粒徑小于5微米。

9、進(jìn)一步的，高溫水氣煅燒時(shí)的煅燒溫度為200-800℃，升溫速率為1℃/min-20℃/min，煅燒時(shí)間為1h-20h，水蒸氣體積濃度為2％-30％，氧氣體積濃度為5％-40％。

10、進(jìn)一步的，二次高速球磨時(shí)球磨速度控制在5000-10000轉(zhuǎn)/min，球磨時(shí)間為0.5-2h，球磨珠直徑為5-20mm，球磨后粉體的平均粒徑小于10微米。

11、一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑在含硫廢氣脫硫中的應(yīng)用。

12、本發(fā)明的有益效果是：

13、1.本發(fā)明采用聚苯乙烯納米微球和活性炭作為造孔劑，通過(guò)高溫水汽煅燒工藝，在脫硫劑(cao、ca(oh)2和小蘇打中的一種或者多種)內(nèi)部形成豐富的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)；這種多孔結(jié)構(gòu)不僅增加了脫硫劑的比表面積和孔隙率，提高了與so2的接觸反應(yīng)時(shí)間和概率，增強(qiáng)了脫硫劑的吸附和催化性能。

14、2.本發(fā)明還引入了v2o5作為氧化材料(其是so2氧化制備硫酸的最佳催化劑)，利用其強(qiáng)氧化性促進(jìn)so2向so3的氧化反應(yīng)，進(jìn)而使so3與堿性脫硫劑反應(yīng)生成硫酸鹽，so3與堿性脫硫劑反應(yīng)效率是so2與堿性脫硫劑反應(yīng)效率的50倍以上，進(jìn)一步提高了脫硫效率。v2o5的加入不僅加速了so2的氧化過(guò)程和脫硫率，還能夠促進(jìn)穩(wěn)定脫硫產(chǎn)物硫酸鹽的生成，減少了副產(chǎn)物亞硫酸鹽的生成。

15、3.本發(fā)明方法中使用的聚苯乙烯納米微球和活性炭均為可再生或可回收材料，且在整個(gè)制備過(guò)程中，大部分副產(chǎn)物為無(wú)害氣體(如二氧化碳和水蒸氣)，符合綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的理念。此外，通過(guò)精細(xì)調(diào)控煅燒條件和原料配比，可以實(shí)現(xiàn)脫硫劑性能的最優(yōu)化，提高資源利用效率。

技術(shù)特征：

1.一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，將脫硫劑、造孔劑與釩前驅(qū)體高速球磨，再將球磨后所得超細(xì)粉體進(jìn)行高溫水氣煅燒和二次高速球磨處理，制得具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，聚苯乙烯納米微球與活性炭的質(zhì)量比為(1-9):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，釩前驅(qū)體為偏釩酸銨與草酸氧釩、硫酸氧釩按質(zhì)量比(7-10):(0-2):(0-1)組合的組合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，脫硫劑為cao與ca(oh)2、小蘇打按質(zhì)量比(4-9):(1-3):(0-2)組合的組合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，脫硫劑、造孔劑與釩前驅(qū)體高速球磨時(shí)球磨速度控制在10000-100000轉(zhuǎn)/min，球磨珠直徑為1-10mm，球磨后粉體的平均粒徑小于5微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，高溫水氣煅燒時(shí)的煅燒溫度為200-800℃，升溫速率為1℃/min-20℃/min，煅燒時(shí)間為1h-20h，水蒸氣體積濃度為2％-30％，氧氣體積濃度為5％-40％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法，其特征在于，二次高速球磨時(shí)球磨速度控制在5000-10000轉(zhuǎn)/min，球磨時(shí)間為0.5-2h，球磨珠直徑為5-20mm，球磨后粉體的平均粒徑小于10微米。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑在含硫廢氣脫硫中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑的制備方法及應(yīng)用。將脫硫劑、造孔劑與釩前驅(qū)體高速球磨，再將球磨后所得超細(xì)粉體進(jìn)行高溫水氣煅燒和二次高速球磨處理，制得具有強(qiáng)氧化功能的高效多孔脫硫劑；脫硫劑為CaO、Ca(OH)<subgt;2</subgt;和小蘇打中的一種或者多種，造孔劑為聚苯乙烯納米微球和活性炭的組合物，釩前驅(qū)體為偏釩酸銨、草酸氧釩和硫酸氧釩中的一種或多種。本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化材料配比和制備工藝，實(shí)現(xiàn)了脫硫劑高比表面積、大孔隙率以及強(qiáng)氧化性能的結(jié)合，提高了脫硫效率和穩(wěn)定性，能夠應(yīng)用于含硫廢氣的脫硫處理。

技術(shù)研發(fā)人員：劉雪松,金瑩瑩,李建宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：紹興文理學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10