專利名稱：用于焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于垃圾焚燒二次污染控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及面向生活、醫(yī)療垃圾及工業(yè)危險廢物焚燒煙氣污染物干法凈化的鈣基吸附劑及其制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
根據(jù)吸附劑和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)形態(tài)，生活、醫(yī)療垃圾及工業(yè)危險廢物焚燒煙氣凈化技術(shù)可分為濕式、半干式及干式三種。濕法常用的堿性藥劑主要是NaOH溶液，但苛性鈉價格較貴，而且濕法產(chǎn)生含有重金屬等物質(zhì)的污水需要進一步處理。半干法所用的藥劑是石灰漿，雖然價格較為便宜，但制漿系統(tǒng)復(fù)雜，料漿輸送線路易出故障。干法直接采用固體粉末吸附劑，優(yōu)點是克服了堵塞腐蝕等問題，不需要水和再加熱系統(tǒng)，投資少，運行成本低，易操作易控制，缺點是處理效率低，吸附劑利用率低。
對于重金屬和二惡英類污染物，最常用的方法是活性炭噴入吸附法，即干法。但考慮到活性炭價格昂貴且用量較大，因此有必要開發(fā)高效廉價的吸附劑來替代活性炭。為了提高干法處理效率，人們采用兩種方法一是改造煙氣凈化系統(tǒng)，使得吸附劑與煙氣中的污染物充分接觸；二是采用添加改性劑的方法對原來的吸附劑進行改性，常見的添加劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、殼聚糖等。有機物添加劑的主要目的是改變粉體顆粒表面的吸水性，從而去除水中的有機污染物，對于空氣污染物，此類改性方法并不適合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述改性吸附劑的不足，提出一種新型用于焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑及其制備方法，即采用一類儲量豐富、價格低廉、具有發(fā)達孔隙結(jié)構(gòu)等優(yōu)點的鈣基吸附劑作為基體，利用堿金屬溶液作為添加劑在高溫煅燒條件下進行改性，以獲得高活性的改性鈣基吸附劑系列，具有與活性炭相當(dāng)甚至更優(yōu)的吸附性能，能綜合去除垃圾焚燒煙氣中的酸性氣體、重金屬和二惡英類污染物等。
本發(fā)明提出的用于焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑，其特征在于，以CaCO3為主要成分的工業(yè)產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣為基體，以鈉鹽為改性劑，兩者混合煅燒而成的粉體，其中碳酸鈣與鈉鹽的比例為100∶10-100∶25。
本發(fā)明提出的用于焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將輕質(zhì)碳酸鈣粉體浸泡或浸漬在40-80℃的10％-25％鈉鹽溶液中24小時-72小時，得到乳狀混合液；
2)然后將得到的乳狀混合液在850-950℃馬弗爐中煅燒1-2小時，研磨過100-200目篩而成，密封包裝待用。
上述的鈉鹽可選用NaCl、Na2CO3、Na2S中的任意一種。
本發(fā)明的吸附劑的改性機理及效果本發(fā)明可使煅燒生成的CaO具有較大的內(nèi)孔尺寸，從而使CaO最終轉(zhuǎn)換率提高；生成了CaO/NaxR(R為Cl，CO3，S)共晶層，對氣體反應(yīng)起“催化作用”。
與輕質(zhì)碳酸鈣、工業(yè)產(chǎn)品CaO相比，利用本發(fā)明得到的系列鈣基改性吸附劑的吸附性能大大提高。本發(fā)明開發(fā)的用于垃圾焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑改性方法簡單，易操作，可批量生產(chǎn)；而且可以綜合去除垃圾焚燒煙氣中的酸性氣體、重金屬和二惡英類污染物等。
具體實施例方式
實施例1(1)改性鈣基吸附劑的制備向100g輕質(zhì)碳酸鈣中加入濃度為10％的NaCl鹽溶液，加熱到40℃，浸泡72h，不斷攪拌，靜置，然后于900℃下加熱煅燒1.5h。研磨過100目篩，密封包裝待用。
(2)將上述活化后的鈣基吸附劑MC1用于垃圾焚燒煙氣的處理之中在某生活垃圾焚燒廠進行煙氣凈化現(xiàn)場實驗，取MC1以10g/min速率噴入凈化系統(tǒng)中。
凈化前煙氣HCl濃度為1625mg/Nm3。
凈化后煙氣HCl濃度為15mg/Nm3。
去除率為η=1625-151625×100%=99%.]]>實施例2(1)改性鈣基吸附劑的制備向100g輕質(zhì)碳酸鈣中加入濃度為15％的Na2CO3鹽溶液，加熱到60℃，浸泡48h，間歇式攪拌，靜置，然后于850℃下加熱煅燒2h，研磨過200目篩，密封包裝待用。
(2)將上述活化后的鈣基吸附劑MC2用于垃圾焚燒煙氣的處理之中在某醫(yī)療垃圾焚燒廠進行尾氣凈化現(xiàn)場實驗，取MC2以10g/min速率噴入凈化系統(tǒng)中。
凈化前煙氣Hg濃度為0.050mg/Nm3，Cd濃度為1.095mg/Nm3，Pb濃度為76.7mg/Nm3。
凈化后煙氣Hg濃度為1.05e-4mg/Nm3，去除率為99.8％；Cd濃度為2.14e-2mg/Nm3，去除率為98.0％；Pb濃度為0.2774mg/Nm3，去除率為99.6％。
實施例3(1)改性鈣基吸附劑的制備向100g輕質(zhì)碳酸鈣中加入濃度為20％的Na2S鹽溶液，加熱到80℃，浸泡24h，不斷攪拌，靜置，然后于950℃下加熱煅燒1h。研磨過200目篩，密封包裝待用。
(2)將上述活化后的鈣基吸附劑MC3用于垃圾焚燒煙氣的處理之中
在某醫(yī)療垃圾焚燒廠進行尾氣凈化現(xiàn)場實驗，取MC3以10g/min速率加入凈化系統(tǒng)中。
凈化前煙氣二惡英類污染物濃度25.1ng/Nm3。
凈化后煙氣二惡英類污染物濃度0.0573ng/Nm3，去除率為99.7％。
權(quán)利要求
1.一種用于焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑，其特征在于，以CaCO3為主要成分的工業(yè)產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣為基體，以鈉鹽為改性劑，兩者混合煅燒而成的粉體，其中碳酸鈣與鈉鹽的比例為100∶10-100∶25。
2.如權(quán)利要求1所述的改性鈣基吸附劑，其特征在于，所述的鈉鹽選用NaCl、Na2CO3、Na2S中的任意一種。
3.一種用于焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將輕質(zhì)碳酸鈣粉體浸泡或浸漬在40-80℃的10％-25％鈉鹽溶液中24小時-72小時，得到乳狀混合液；2)然后將得到的乳狀混合液在850-950℃馬弗爐中煅燒1-2小時，研磨過100-200目篩而成，密封包裝待用。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所說的鈉鹽選用NaCl、Na2CO3、Na2S中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于垃圾焚燒二次污染控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及用于垃圾焚燒煙氣凈化的改性鈣基吸附劑及其制備方法。本發(fā)明的改性鈣基吸附劑以CaCO
文檔編號B01D53/02GK1623648SQ200410086708
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者王偉, 盧歡亮 申請人:清華大學(xué)