用于治理鍋爐煙氣的生化制劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生化技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了用于治理鍋爐煙氣的生化制劑，其按照如下工藝制備而得：步驟1）破碎和研磨，步驟2）攪拌、過(guò)濾、烘干以及粉碎，步驟3）浸泡和水洗，步驟4）攪拌、蒸發(fā)、焙燒以及粉碎，步驟5）混合和攪拌。本發(fā)明生化制劑兼具脫硫脫硝除塵的功能，吸附效率高，制備工藝簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】
[0001] 用于治理鍋爐煙氣的生化制劑
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于生化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于治理鍋爐煙氣的生化制劑。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 鍋爐煙氣是氣體和煙塵的混合物，是污染居民區(qū)大氣的主要原因。煙氣的成分很 復(fù)雜，氣體中包括水蒸汽、二氧化硫、碳?xì)浠衔镆约暗趸衔锏?，煙塵包括燃料的灰分、 煤粒、油滴以及高溫裂解產(chǎn)物等。因此煙氣對(duì)環(huán)境的污染是多種毒物的復(fù)合污染。煙塵對(duì)人 體的危害性與顆粒的大小有關(guān)，對(duì)人體產(chǎn)生危害的多是直徑小于10微米的飄塵，尤其以 1-2.5微米的飄塵危害性最大。
[0005] 我國(guó)是一個(gè)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)和使用大國(guó)。但是，我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐狀況令人堪憂， 2010年工業(yè)鍋爐燃煤排放二氧化硫約1000萬(wàn)噸、氮氧化合物約200萬(wàn)噸、粉塵約100萬(wàn) 噸，廢渣約9000萬(wàn)噸，是我國(guó)僅次于燃煤發(fā)電的第二大煤煙型污染源;其中二氧化硫的濃 度可達(dá)到50-200ug每立方米，尤其在北方的重工業(yè)城市污染更為嚴(yán)重。目前，企業(yè)對(duì)燃煤污 染物的控制主要集中在除塵、脫硫和脫硝。煙氣脫硫，指從煙道氣或其他工業(yè)廢氣中除去硫 氧化物(S02和S03)，脫硝是指從燃燒煙氣中去除氮氧化物的過(guò)程。
[0006] 目前，有較多的公司開(kāi)始著手研究可同時(shí)脫硫脫硝除塵的制劑，也有一些產(chǎn)品上 市銷(xiāo)售;大多數(shù)的制劑存在成本相對(duì)較高，吸附量較小，穩(wěn)定性不高，不能兼具脫硫脫硝除 塵的功能，而且在大規(guī)模應(yīng)用時(shí)存在一定的缺陷。近年來(lái)，在環(huán)境問(wèn)題及能源危機(jī)日益嚴(yán)重 的情況下，國(guó)內(nèi)外逐步將研究目標(biāo)轉(zhuǎn)移到開(kāi)發(fā)吸附效率高，兼具脫硫脫硝除塵的功能的新 型材料來(lái)治理煙氣。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了用于治理鍋爐煙氣的生化制劑。本發(fā)明 生化制劑兼具脫硫脫硝除塵的功能，吸附效率高，制備工藝簡(jiǎn)單。
[0009] 本發(fā)明是通過(guò)如下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 用于治理鍋爐煙氣的生化制劑，其按照如下工藝制備而得： 步驟1)破碎和研磨：將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混 合，再進(jìn)行研磨，得到粒徑為100目的礦物質(zhì)粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì) 量比為 5-7:3-5:2-3; 步驟2)攪拌、過(guò)濾、烘干以及粉碎:將玉米秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到玉米秸桿粉， 轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后 加入步驟1)所得粉末，500轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80 °C烘干，最后粉碎得到50目的顆粒，即為組分A;其中，玉米秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得 粉末以及去離子水的質(zhì)量比為10-15:5-7:18-25:50-80; 步驟3)浸泡和水洗:稱取40目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝 酸溶液，以沒(méi)過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)攪拌、蒸發(fā)、焙燒以及粉碎:將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、 納米氧化鋅以及去離子水依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至100 °C時(shí)，維持100 °C繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水分含量在5%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500 °C 下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成20目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、 納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水的質(zhì)量比為12-18:3-4:3-4:2-3:40-60; 步驟5)混合和攪拌:將組分A和組分B按照5-9:12-20的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0010] 本發(fā)明取得的有益效果主要包括： 本發(fā)明通過(guò)添加陽(yáng)離子淀粉對(duì)海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土進(jìn)行表面改性修飾，使得 粉體帶有電荷，提高了對(duì)粉塵的吸附能力，還能夠使得產(chǎn)品具有一定的靜電吸附作用;本發(fā) 明通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行了進(jìn)行表面氧化處理，從而提高表面含氧酸性基團(tuán)的含量，增強(qiáng)表面 的極性，更易吸附極性物質(zhì)；改性活性炭含有大量的微孔，具有強(qiáng)的吸附功能，對(duì)其進(jìn)行了 改性，使它與其他物質(zhì)的接觸面積大大增加，對(duì)氣體等具備良好的吸附作用;本發(fā)明通過(guò)浸 泡焙燒等工藝，增加了孔徑數(shù)目，提高了表面粗糙度以及比表面積，增強(qiáng)了吸附能力:本發(fā) 明不同原料采用不同的粒徑，增大了復(fù)合物的比表面積;本發(fā)明制備的生化制劑，配伍合 理，各原料相互協(xié)同，能夠達(dá)到較佳的除塵脫硫脫硝效果;本發(fā)明還使用了秸桿廢棄物作為 原料，節(jié)省了成本，提高了企業(yè)的工業(yè)附加值。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具 體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部 分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出 創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013] 實(shí)施例1 用于治理鍋爐煙氣的生化制劑，其按照如下工藝制備而得： 步驟1)破碎和研磨：將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混 合，再進(jìn)行研磨，得到粒徑為1〇〇目的礦物質(zhì)粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì) 量比為5:3:2; 步驟2)攪拌、過(guò)濾、烘干以及粉碎:將玉米秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到玉米秸桿粉， 轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后 加入步驟1)所得粉末，500轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80 °C烘干，最后粉碎得到50目的顆粒，即為組分A;其中，玉米秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得 粉末以及去離子水的質(zhì)量比為10:5:18:50; 步驟3)浸泡和水洗:稱取40目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝 酸溶液，以沒(méi)過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)攪拌、蒸發(fā)、焙燒以及粉碎:將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、 納米氧化鋅以及去離子水依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至100 °C時(shí)，維持100 °C繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水分含量在5%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500 °C 下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成20目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、 納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水的質(zhì)量比為12:3:3:2:40; 步驟5)混合和攪拌:將組分A和組分B按照5:12的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0014] 實(shí)施例2 用于治理鍋爐煙氣的生化制劑，其按照如下工藝制備而得： 步驟1)破碎和研磨：將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混 合，再進(jìn)行研磨，得到粒徑為100目的礦物質(zhì)粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì) 量比為7:5:3; 步驟2)攪拌、過(guò)濾、烘干以及粉碎:將玉米秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到玉米秸桿粉， 轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后 加入步驟1)所得粉末，500轉(zhuǎn)/min攪拌lOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80 °C烘干，最后粉碎得到50目的顆粒，即為組分A;其中，玉米秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得 粉末以及去離子水的質(zhì)量比為15:7:25:80; 步驟3)浸泡和水洗:稱取40目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝 酸溶液，以沒(méi)過(guò)為宜，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)攪拌、蒸發(fā)、焙燒以及粉碎:將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、 納米氧化鋅以及去離子水依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至100 °C時(shí)，維持100 °C繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水分含量在5%(v/v)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500 °C 下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成20目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、 納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水的質(zhì)量比為18:4:4:3:60; 步驟5)混合和攪拌:將組分A和組分B按照9:20的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。
[0015] 實(shí)施例3 模擬煙氣的組分:S02 為1030mg/Nm3，NOx 為 509mg/Nm3，粉塵（<2 · 5μπι)為107mg/Nm3，空 速為50001Γ1，溫度為120 °C，同時(shí)將實(shí)施例1制備的制劑鋪設(shè)到固定床反應(yīng)器中，分別設(shè)定脫 硫脫銷(xiāo)除塵的時(shí)間為30、60min，測(cè)定脫硫脫銷(xiāo)除塵率，具體見(jiàn)表1: 表1_
結(jié)論:本發(fā)明脫硫脫硝除塵的制劑30min脫硫脫銷(xiāo)除塵率可達(dá)到90%左右，60min脫硫脫 銷(xiāo)除塵率可達(dá)到95%以上。
[0016]以上結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，這 些描述都是示例性的，并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明 的精神和原理對(duì)本發(fā)明做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于治理鍋爐煙氣的生化制劑，其按照如下工藝制備而得： 步驟1)破碎和研磨，步驟2)攪拌、過(guò)濾、烘干以及粉碎，步驟3)浸泡和水洗，步驟4)攪 拌、蒸發(fā)、焙燒以及粉碎，步驟5 )混合和攪拌。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生化制劑，其特征在于，所述生化制劑按照如下工藝制備而 得： 步驟1)破碎和研磨：將海泡石添加到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，然后與氟化鈣、高鋁礬土混 合，再進(jìn)行研磨，得到粒徑為100目的礦物質(zhì)粉末;其中，海泡石、氟化鈣以及高鋁礬土的質(zhì) 量比為 5-7:3-5:2-3; 步驟2)攪拌、過(guò)濾、烘干以及粉碎:將玉米秸桿粉碎，然后過(guò)100目篩得到玉米秸桿粉， 轉(zhuǎn)移到攪拌罐中，然后往攪拌罐中添加陽(yáng)離子淀粉和去離子水，攪拌均勻得到懸濁液，然后 加入步驟1)所得粉末，500轉(zhuǎn)/min攪拌IOmin，再靜置12小時(shí)，過(guò)濾收集沉淀，將沉淀置于80 °C烘干，最后粉碎得到50目的顆粒，即為組分A;其中，玉米秸桿粉、陽(yáng)離子淀粉、步驟1)所得 粉末以及去離子水的質(zhì)量比為10-15:5-7:18-25:50-80; 步驟3)浸泡和水洗:稱取40目的活性炭置于容器中，然后添加體積分?jǐn)?shù)為20%的稀硝 酸溶液，浸泡6小時(shí)，然后取出活性炭，水洗，備用； 步驟4)攪拌、蒸發(fā)、焙燒以及粉碎:將步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、納米二氧化鈦、 納米氧化鋅以及去離子水依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加熱至100 °C時(shí)，維持100 °C繼續(xù)攪拌蒸發(fā)水分，待水分含量在5%(w/w)時(shí)，停止加熱，自然冷卻至室溫，然后在500 °C 下焙燒3小時(shí)，取出，粉碎成20目的顆粒，即為組分B;其中，步驟3)所得活性炭、納米硅藻土、 納米二氧化鈦、納米氧化鋅以及去離子水的質(zhì)量比為12-18:3-4:3-4:2-3:40-60; 步驟5)混合和攪拌:將組分A和組分B按照5-9:12-20的質(zhì)量比混合，攪拌均勻，即得。3. 權(quán)利要求1-2任其一所述的生化制劑在煙氣脫硫脫硫除塵中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B01J20/30GK105944657SQ201610413721
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】張傳森, 丁兆堂, 李曉永, 許傳娟, 徐亞娟, 張建國(guó), 高啟超
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司