一種基于生物質(zhì)廢料的脫硫脫硝劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于生物質(zhì)廢料的脫硫脫硝劑及其制備方法。所述脫硝脫硫劑中包含有負(fù)載了金屬氧化物的沸石類催化劑、改性活性炭、生物質(zhì)廢料以及生物質(zhì)粘結(jié)劑；所述基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法包括如下主要步驟：首先，對生物質(zhì)固態(tài)廢料、沸石類催化劑與活性炭進(jìn)行粉碎，得到粉料；然后，將粉碎料在生物質(zhì)粘結(jié)劑中均勻混合；最后，將混合料干燥后成型，即得到本發(fā)明所述的脫硝脫硫劑。本發(fā)明所得的脫硝脫硫劑不僅可直接凈化600℃以上的高溫?zé)煔?，還有效地實現(xiàn)了以廢治廢，即有效地使用包括農(nóng)作物秸稈、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物或城市生活垃圾等在內(nèi)的生物質(zhì)廢料來治理煙氣污染。
【專利說明】一種基于生物質(zhì)廢料的脫硫脫硝劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于生物質(zhì)廢料的脫硫脫硝劑及其制備方法；可直接凈化600°C以上高溫?zé)煔猓貏e是含低濃度SO2與NOx的煙氣的脫硝脫硫劑及其制備方法；屬于煙氣脫硫脫硝技術(shù)流域。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金、火力發(fā)電和化工等領(lǐng)域所產(chǎn)生的含低濃度SO2與NOx的煙氣對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，對煙氣實施脫硫脫硝勢在必行。目前，較成熟的方法一般采用多系統(tǒng)的單獨脫除技術(shù)(所謂單獨脫除是指脫硝與脫硫分步進(jìn)行)，該技術(shù)可將煙氣中的各種污染物達(dá)到較高的去除率，但煙氣凈化系統(tǒng)龐雜，占地多，設(shè)備的投資與運(yùn)行費用不菲，且難直接凈化600°C以上的高溫?zé)煔狻榇?，人們研究了煙氣的同步脫硫脫硝技術(shù)。
[0003]目前所研究的煙氣同步脫硫脫硝技術(shù)主要有干法、濕法與生物法。
[0004]脈沖電暈法、電子束輻照法與干式催化法是干法脫硫脫硝中的典型代表，盡管干法具有無二次污染等方面的優(yōu)勢，但也存在處理成本高、投資大以及氨泄漏等方面的問題。
[0005]濕法技術(shù)中研究得較成熟的是鈣基吸收劑催化氧化法，該法是在加鈣濕法脫硫工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種技術(shù)，盡管具有工藝簡單等優(yōu)點，但副產(chǎn)硫酸鈣等二次污染物以及煙氣需要降溫處理的缺陷沒辦法避免。
[0006]生物法是利用微生物來處理煙氣中SO2與NOx的方法，盡管研究表明該法具有投資與運(yùn)行費用低等優(yōu)點，但是，該法同樣要求對處理煙氣進(jìn)行降溫，另外，該法還處于研究階段。
[0007]另一方面，我國是一個生物質(zhì)資源非常豐富的國家，由此也產(chǎn)生了大量包括農(nóng)作物秸桿、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物或城市生活垃圾等在內(nèi)的生物質(zhì)廢料，這些廢料大部分都沒有被有效利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種組分配比合理、加工制造容易、原料豐富易得、制備過程環(huán)境友好的基于生物質(zhì)廢料的脫硫脫硝劑及其制備方法。本發(fā)明制備的脫硫脫硝劑不僅可直接對高溫?zé)煔鈱嵤┟摿蛎撓?溫度高于600°C的含低濃度SO2與NOx的煙氣)實現(xiàn)凈化，還有效地利用了包括農(nóng)作物秸桿、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物或城市生活垃圾等在內(nèi)的生物質(zhì)廢料來治理煙氣污染。
[0009]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，包括下述組分按質(zhì)量百分比組成:
[0010]
生物質(zhì)廢料30-40%
改性沸石類催化劑 10-20%
改性活性炭10-20%
生物質(zhì)粘結(jié)劑30-40%。[0011]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，所述生物質(zhì)廢料選自農(nóng)作物秸桿、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物、城市生活垃圾中的一種或幾種按任意比率混合構(gòu)成的混合物，生物質(zhì)廢料中水的質(zhì)量百分含量≤10%，粒度≤3mm。[0012]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，改性沸石類催化劑中，沸石類催化劑選自HZSM-5分子篩；改性是指在HZSM-5分子篩上負(fù)載金屬氧化物；所述金屬氧化物選自Fe、Cu、Ce、Co中任意一種金屬元素的氧化物，負(fù)載的金屬氧化物中金屬的質(zhì)量占HZSM-5分子篩質(zhì)量的8~12%。
[0013]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，所述改性沸石類催化劑的制備方法是:首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸鹽，配制成質(zhì)量百分濃度為10~30%的Fe、Cu、Ce或Co的硝酸鹽溶液，然后，將粒度為20~40目的HZSM-5分子篩在所述硝酸鹽溶液中至少浸潰一次，過濾，所得濾渣于100~120°C干燥1.5-2h后、再于500~550°C焙燒2_4h，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，最后稱重，直至負(fù)載的金屬氧化物中金屬的質(zhì)量占HZSM-5分子篩質(zhì)量的8~12%。
[0014]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，所述改性活性炭是將活性炭破碎至20~40目，在質(zhì)量百分濃度為10~65%的硝酸溶液中浸泡0.5~4h后，于100~120°C干燥1.5-2h，得到的產(chǎn)物。
[0015]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，所述生物質(zhì)粘結(jié)劑生產(chǎn)工藝是:取平均尺寸≤3mm的秸桿在水中浸泡I~3天后,往水中加入占秸桿質(zhì)量30~35%的熟石灰，攪拌均勻，得到混合物，然后，將混合物加熱到95~100°C，保溫3~4h，得到的黃色粘稠狀物質(zhì)即為生物質(zhì)粘結(jié)劑；水的質(zhì)量為秸桿重量的8~10倍。
[0016]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，包括下述步驟:
[0017]第一步:生物質(zhì)粘結(jié)劑的制備
[0018]將秸桿浸泡在水中，然后，添加與占秸桿質(zhì)量30~35%的熟石灰，攪拌均勻，最后，加熱到95~100°C，保溫直至得到黃色粘稠狀物質(zhì)即為生物質(zhì)粘結(jié)劑；
[0019]第二步:改性沸石類催化劑的制備
[0020]首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸鹽，配制成硝酸鹽溶液，然后，將HZSM-5分子篩在所述硝酸鹽溶液中至少浸潰一次，過濾，所得濾渣干燥、焙燒后，得到改性沸石類催化劑；
[0021]第三步:改性活性炭的制備
[0022]將活性炭在硝酸溶液中浸泡后，干燥，得到改性活性炭；
[0023]第四步:混料、成型
[0024]按設(shè)計的基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的組分配比，分別取各組分，將改性沸石類催化劑、改性活性炭、生物質(zhì)廢料混合均勻，在攪拌狀態(tài)下添加至生物質(zhì)粘結(jié)劑中，攪拌均勻，得到混合料；待混合料干燥至其中水的質(zhì)量百分比含量為10~20%時，壓制成型，得到成型坯，最后，將成型坯干燥，即得基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑。
[0025]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，第一步中，秸桿的平均尺寸(3mm,在水中浸泡I~3天后,往水中加入熟石灰,攪拌均勻，于95~100°C的保溫時間為3~4h，得到的黃色粘稠狀物質(zhì)；水的質(zhì)量為秸桿重量的8~10倍。
[0026]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，第二步中，硝酸鹽溶液的質(zhì)量百分濃度為10~30% ；HZSM-5分子篩的粒度為20~40，濾渣于100~120°C干燥1.5_2h后、再于500?550°C焙燒2_4h,重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程,最后稱重,直至負(fù)載的金屬氧化物中金屬的質(zhì)量占HZSM-5分子篩質(zhì)量的8?12%。
[0027]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，第三步中，活性炭的粒度為20?40目，硝酸溶液的質(zhì)量百分濃度為10?65%，浸泡時間0.5?4h，干燥溫度為100?120°C，干燥時間為1.5-2h。
[0028]本發(fā)明一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，第四步中，混合料干燥采用自然風(fēng)干；成型坯的成型壓力為20?30MPa ;成型坯的干燥溫度為100?120°C，干燥介質(zhì)為熱風(fēng)，干燥時間為2?4h。
[0029]本發(fā)明所述基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑之所以能直接對600°C以上高溫?zé)煔膺M(jìn)行同時脫硫脫硝，是因為，當(dāng)高溫?zé)煔馔ㄟ^本發(fā)明所述脫硝脫硫劑時，脫硝脫硫劑中的生物質(zhì)成分將會發(fā)生裂解，產(chǎn)生出包括CO、CH4、H2與NH3等主要成分的熱解氣；這些氣體在負(fù)載了金屬氧化物的沸石類催化劑與活性炭作用下，發(fā)生如下系列反應(yīng)，這些反應(yīng)可保證高溫?zé)煔庵写蟛糠至蜣D(zhuǎn)變成單質(zhì)硫磺、且煙氣里的硝實現(xiàn)無害化。
[0030]CH4+4N0 — 2N2+C02+2H20;
[0031]CH4+2S02 — S2+C02+2H20;
[0032]CH4+S02 — H2S+C0+H20;
[0033]2H2+S02 — S+2H20;
[0034]3H2+S02 — H2S+2H20;
[0035]2H2S+S02 — 2H20+3S;
[0036]4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20;
[0037]2C0+S02 — S+2C02。
[0038]另一方面，粘結(jié)劑制備時所加入的石灰，還有一定的固硫作用。
[0039]因此，與現(xiàn)有的煙氣處理技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點及積極效果:
[0040](I)可直接處理高溫?zé)煔猓貏e是溫度高于600°C的含低濃度二氧化硫與氮氧化合物煙氣，并可同時有效降低煙氣中的二氧化硫與氮氧化合物的排放。
[0041](2)同時實現(xiàn)了煙氣中二氧化硫資源化轉(zhuǎn)變成硫磺，以及煙氣中大部分氮氧化合物的無害化轉(zhuǎn)變；
[0042](3)構(gòu)成本發(fā)明所述脫硫脫硝劑的主體成分為農(nóng)作物秸桿、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物、城市生活垃圾以及垃圾滲濾液等之類的生物質(zhì)廢料，這不僅為生物質(zhì)廢料的高效利用開辟了一個新的方向，而且也降低了生物質(zhì)廢料對環(huán)境的污染；
[0043](4)高溫?zé)煔馓幚磉^后失效的催化劑的主體成分為C與負(fù)載了 Fe、CU、Ce、C0中任意一種金屬元素氧化物的HZSM-5分子篩的混合物，運(yùn)用公知的選礦技術(shù)，可將C與分子篩分開；選出來的C可作為燃料，選出來的分子篩可進(jìn)入催化劑回收工廠回收其中的有價成分。因此，本發(fā)明技術(shù)不存在二次污染。
[0044](4)本發(fā)明所提供基于生物質(zhì)廢料的脫硫脫硝劑的制備工藝簡單，原料豐富易得。
[0045]綜上所述，本發(fā)明組分配比合理、加工制造容易、原料豐富易得、制備過程環(huán)境友好。制備的脫硫脫硝劑不僅可直接對高溫?zé)煔鈱嵤┟摿蛎撓?溫度高于600°C的含低濃度SO2與NOx的煙氣)實現(xiàn)凈化，還有效地利用了包括農(nóng)作物秸桿、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物或城市生活垃圾等在內(nèi)的生物質(zhì)廢料來治理煙氣污染，有效降低了生物質(zhì)廢料對環(huán)境的污染。適于對含低濃度SO2與NO5^A煙氣進(jìn)行凈化處理?？晒I(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0046]實施例1[0047]以負(fù)載Cu分子篩、活性炭、秸桿與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料的脫硫脫硝劑制備及其處理煙氣效果
[0048]本實施例脫硫脫硝劑的制備步驟:
[0049]第一步，原料的準(zhǔn)備。
[0050](I)制備生物質(zhì)粘結(jié)劑，取平均尺寸≤3mm的秸桿在水中浸泡2天后，往水中加入占秸桿質(zhì)量33%的熟石灰，攪拌均勻，得到混合物，然后，將混合物加熱到95~100°C，保溫4h，得到的黃色粘稠狀物質(zhì)即為生物質(zhì)粘結(jié)劑；水的質(zhì)量為秸桿重量的8~10倍。
[0051]另外，將已經(jīng)晾干至水分小于10%的秸桿用植物粉碎機(jī)粉碎至3mm以下。
[0052](2)制備粉狀負(fù)載了金屬銅氧化物的沸石類催化劑。首先配制好濃度為10%的Cu(NO3)2,隨即將粉碎至20~40目的HZSM-5分子篩浸潰在該溶液中，過濾所得粉末在100°C干燥1.5h后、再在550°C焙燒2h，最后稱重、并計算粉末增重量，當(dāng)分子篩中金屬元素Cu含量低于10%時，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，直到分子篩中金屬元素Cu的含量達(dá)到10wt%o
[0053](3)制備改性活性炭，即將破碎至20~40目的活性炭在濃度65%硝酸溶液浸泡
0.5h、然后在120°C干燥1.5h，即得改性活性炭粉末。
[0054]第二步，混料。
[0055](I)稱取同樣質(zhì)量的粉狀沸石類催化劑與粉狀改性活性炭，在三維混料機(jī)中將它們均勻混合；
[0056](2)將催化劑與改性活性炭混合粉末在攪拌的作用下加入到生物質(zhì)粘結(jié)劑中，所取的生物質(zhì)粘結(jié)劑的質(zhì)量與混合粉末的質(zhì)量之比為1:1;然后，稱取由第一步準(zhǔn)備的、與催化劑與改性活性炭混合粉末同等質(zhì)量的粉狀秸桿加入生物質(zhì)粘結(jié)劑中、并進(jìn)行充分拌勻。
[0057]第三步，干燥與成型。即將第二步所得混合物，通過自然風(fēng)干至混合物水分達(dá)到15%。采用成型設(shè)備將風(fēng)干后混合物成型成IOmm粒徑的產(chǎn)品，成型壓力為20MPa。。
[0058]第四步，去除游離水。即將第三步的成型產(chǎn)品置于120°C的熱風(fēng)中處理2h，即得本發(fā)明所述的基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑。
[0059]本實施例的實驗室使用效果:
[0060](I)配制模擬煙氣，模擬煙氣中各組分的含量為N0:500ppm，SO2: lOOOppm，N2為載氣。
[0061](2)將本實施例所制備脫硫脫硝劑裝入管式爐的石英管中，并將管式爐升溫到設(shè)定溫度后，將模擬煙氣以100ml/min的流速充入石英管。
[0062](3)采用KM9106綜合煙氣分析儀分析經(jīng)脫硫脫硝劑處理后的尾氣成分。
[0063]測試研究顯示，630°C時，SO2轉(zhuǎn)化率大于98%，NO的轉(zhuǎn)化率大于84% ;溫度升高到680°C時，SO2轉(zhuǎn)化率接近100%，NO的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)95%。
[0064]實施例1表明，由負(fù)載銅氧化物的分子篩、改性活性炭、秸桿與垃圾滲濾液為原料所制備的脫硫脫硝劑，可直接用來凈化處理高溫?zé)煔?，并同時實現(xiàn)煙氣的脫硝與脫硫。[0065]實施例2
[0066]以負(fù)載Fe分子篩、活性炭、谷殼(農(nóng)作物廢料)與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料的脫硫脫硝劑制備及其處理煙氣效果
[0067]本實施例脫硫脫硝劑的制備步驟:
[0068]第一步，原料的準(zhǔn)備。
[0069](I)以秸桿為原料制備生物質(zhì)粘結(jié)劑。生物質(zhì)粘結(jié)劑的制備過程為:首先，將尺寸粉碎至小于3_的秸桿在水池中浸泡3天，浸泡池中的水加入量為秸桿重量的8倍；然后，往浸泡池中加入秸桿質(zhì)量30%的熟石灰；最后，采用蒸汽將浸泡池中混合物加熱到95°C以上，并保溫4h，即得到黃色粘稠狀的生物質(zhì)粘結(jié)劑。
[0070](2)準(zhǔn)備粉狀的谷殼。即將谷殼粉碎至3mm以下備用。
[0071](3)制備粉狀負(fù)載了鐵氧化物的沸石類催化劑。首先配制好濃度為30%的Fe(NO3)3,隨即將粉碎至20?40目的HZSM-5分子篩浸潰在該溶液中，過濾所得粉末在100°C干燥2h后、再在500°C焙燒4h，最后稱重、并計算粉末增重量，當(dāng)分子篩中金屬元素Fe含量低于12%時，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，直到分子篩中金屬元素Fe的含量達(dá)到12wt%0
[0072](4)制備改性活性炭，即將破碎至20?40目的活性炭在濃度10%硝酸溶液浸泡4h、然后在100°C干燥1.5h，即得改性活性炭粉末。
[0073]第二步，混料。
[0074](I)按1.25:1的質(zhì)量比稱取負(fù)載了鐵氧化物的粉狀沸石類催化劑與粉狀改性活性炭，在三維混料機(jī)中將它們均勻混合；
[0075](2)將催化劑與改性活性炭混合粉末在攪拌的作用下加入到第一步所制備的生物質(zhì)粘結(jié)劑中，所取的生物質(zhì)粘結(jié)劑與混合粉末的質(zhì)量(單位為公斤)之比為1:1;然后，稱取由第一步準(zhǔn)備的、與催化劑與改性活性炭混合粉末同等質(zhì)量的粉狀谷殼加入到生物質(zhì)粘結(jié)劑中、并進(jìn)行充分拌勻。
[0076]第三步，干燥與成型。即將第二步所得混合物，通過自然風(fēng)干至混合物水分達(dá)到10?20%。所述成型，指的是采用成型設(shè)備將風(fēng)干后混合物成型成IOmm粒徑的產(chǎn)品，成型壓力為2OMPa。。
[0077]第四步，去除游離水。即將第三步的成型產(chǎn)品置于100°C的熱風(fēng)中處理4h，即得本發(fā)明所述的基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑。
[0078]本實施例的實驗室使用效果:
[0079]采用實施例1相同的方法進(jìn)行測試。測試研究顯示，630°C時，SO2轉(zhuǎn)化率大于68%，NO的轉(zhuǎn)化率大于54% ;溫度升高到680°C時，SO2轉(zhuǎn)化率高于83%，NO的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)72%。
[0080]實施例2表明，由負(fù)載鐵氧化物的分子篩、改性活性炭、秸桿與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料所制備的脫硫脫硝劑，可直接用來凈化處理高溫?zé)煔猓⑼瑫r實現(xiàn)煙氣的高效脫硝與脫硫O
[0081]實施例3
[0082]以負(fù)載Co分子篩、活性炭、鋸木屑(林業(yè)加工廢料)與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料的脫硫脫硝劑制備及其處理煙氣效果
[0083]本實施例脫硫脫硝劑的制備步驟:[0084]第一步，原料的準(zhǔn)備。
[0085](I)以秸桿為原料制備生物質(zhì)粘結(jié)劑，制備步驟同實施例2。
[0086](2)將鋸木屑粉碎至3mm以下備用。
[0087](3)制備粉狀負(fù)載了鈷氧化物的沸石類催化劑。首先配制好濃度為30%的Co(NO3)2,隨即將粉碎至20~40目的HZSM-5分子篩浸潰在該溶液中，過濾所得粉末在100°C干燥2h后、再在500°C焙燒4h，最后稱重、并計算粉末增重量，當(dāng)分子篩中金屬元素Co含量低于12%時，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，直到分子篩中金屬元素Co的含量達(dá)到12wt%0
[0088](4)制備改性活性炭，制備方法同實施例1。
[0089]第二步，混料。
[0090](I)按1:1的質(zhì)量比稱取負(fù)載了鈷氧化物的粉狀沸石類催化劑與粉狀改性活性炭，在三維混料機(jī)中將它們均勻混合；
[0091](2)將催化劑與改性活性炭混合粉末在攪拌的作用下加入到第一步所制備的生物質(zhì)粘結(jié)劑中，所取的生物質(zhì)粘結(jié)劑與混合粉末的質(zhì)量(單位為公斤)之比為1:1;然后，稱取由第一步準(zhǔn)備的、與催化劑與改性活性炭混合粉末同等質(zhì)量的鋸木屑加入到生物質(zhì)粘結(jié)劑中、并進(jìn)行充分拌勻。
[0092]第三步，干燥與成型。即將第二步所得混合物，通過自然風(fēng)干至混合物水分達(dá)到10~20%。所述成型，指的是采用成型設(shè)備將風(fēng)干后混合物成型成IOmm粒徑的產(chǎn)品，成型壓力為3OMPa。。
`[0093]第四步，去除游離水。即將第三步的成型產(chǎn)品置于120°C的熱風(fēng)中處理2h，即得本發(fā)明所述的基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑。
[0094]本實施例的實驗室使用效果:
[0095]采用實施例1相同的方法進(jìn)行測試。測試研究顯示，630°C時，SO2轉(zhuǎn)化率大于73%，NO的轉(zhuǎn)化率大于65% ;溫度升高到680°C時，SO2轉(zhuǎn)化率高于90%，NO的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)80%。
[0096]實施例3表明，由負(fù)載鈷氧化物的分子篩、改性活性炭、秸桿與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料所制備的脫硫脫硝劑，可直接用來凈化處理高溫?zé)煔?，并同時實現(xiàn)煙氣的高效脫硝與脫硫O
[0097]實施例4
[0098]以負(fù)載Ce分子篩、活性炭、生活垃圾與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料的脫硫脫硝劑制備及其處理煙氣效果
[0099]本實施例脫硫脫硝劑的制備步驟:
[0100]第一步，原料的準(zhǔn)備。
[0101](I)生物質(zhì)粘結(jié)劑的制備，同實施例1.[0102](2)將收集的生活垃圾晾干至水分小于10%，然后將其破碎到3mm以下，備用。
[0103](3)制備粉狀負(fù)載了金屬鈰氧化物的沸石類催化劑。首先配制好濃度為10%的Ce(NO3)2,隨即將粉碎至20~40目的HZSM-5分子篩浸潰在該溶液中，過濾所得粉末在100°C干燥1.5h后、再在550°C焙燒2h，最后稱重、并計算粉末增重量，當(dāng)分子篩中金屬元素Ce含量低于10%時，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，直到分子篩中金屬元素Ce的含量達(dá)到10wt%o[0104](4)制備改性活性炭，同實施例1。
[0105]第二步，混料。
[0106](I)稱取同樣質(zhì)量的粉狀沸石類催化劑與粉狀改性活性炭，在三維混料機(jī)中將它們均勻混合；
[0107](2)將催化劑與改性活性炭混合粉末在攪拌的作用下加入到生物質(zhì)粘結(jié)劑中，所取的生物質(zhì)粘結(jié)劑與混合粉末的質(zhì)量(單位為公斤)之比為1:1;然后，稱取由第一步準(zhǔn)備的、與催化劑與改性活性炭混合粉末同等質(zhì)量的生活垃圾粉加入垃圾滲濾液中、并進(jìn)行充分拌勻。
[0108]后續(xù)的干燥、成型以及去除游離水全部同實施例1。
[0109]本實施例的實驗室使用效果:
[0110]采用實施例1相同的方法進(jìn)行測試。測試研究顯示，630°C時，SO2轉(zhuǎn)化率大于78%，NO的轉(zhuǎn)化率大于76% ;溫度升高到6801:時，302轉(zhuǎn)化率高于93%，勵的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)90%。
[0111]實施例4表明，由負(fù)載鈷氧化物的分子篩、改性活性炭、秸桿與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料所制備的脫硫脫硝劑，可直接用來凈化處理高溫?zé)煔猓⑼瑫r實現(xiàn)煙氣的高效脫硝與脫硫O
[0112]實施例5
[0113]以負(fù)載Cu分子篩、活性炭、秸桿與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料的脫硫脫硝劑制備及其處理煙氣效果
[0114]本實施例脫硫脫硝劑的制備步驟:
[0115]第一步，原料的準(zhǔn)備。
[0116](I)以秸桿為原料制備生物質(zhì)粘結(jié)劑，制備步驟同實施例2。
[0117](2)將已經(jīng)晾干至水分小于10%的秸桿用植物粉碎機(jī)粉碎至3mm以下。
[0118](3)制備粉狀負(fù)載了金屬銅氧化物的沸石類催化劑，具體制備方法同實施例1。
[0119](3)制備改性活性炭，方法同實施例1。
[0120]第二步，混料。
[0121](I)稱取同樣質(zhì)量的粉狀沸石類催化劑與粉狀改性活性炭，在三維混料機(jī)中將它們均勻混合；
[0122](2)將催化劑與改性活性炭混合粉末在攪拌的作用下加入到生物質(zhì)粘結(jié)劑中，所取的生物質(zhì)粘結(jié)劑的質(zhì)量與混合粉末的質(zhì)量(單位為公斤)之比為1:1;然后，稱取由第一步準(zhǔn)備的、與催化劑與改性活性炭混合粉末同等質(zhì)量的粉狀秸桿加入粘結(jié)劑中、并進(jìn)行充分拌勻。
[0123]第三步，干燥與成型。即將第二步所得混合物，通過自然風(fēng)干至混合物水分達(dá)到10?20%。所述成型，指的是采用成型設(shè)備將風(fēng)干后混合物成型成50mm粒徑的產(chǎn)品，成型壓力為3OMPa。。
[0124]第四步，去除游離水。即將第三步的成型產(chǎn)品置于120°C的熱風(fēng)中處理2h，即得本發(fā)明所述的基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑。
[0125]本實施例的使用效果:
[0126]采用實施例1相同的方法進(jìn)行測試。測試研究顯示，630°C時，SO2轉(zhuǎn)化率大于78%，NO的轉(zhuǎn)化率大于76% ;溫度升高到6801:時，302轉(zhuǎn)化率高于93%，勵的轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)90%。[0127]實施例5表明，由負(fù)載Cu氧化物的分子篩、改性活性炭、秸桿與生物質(zhì)粘結(jié)劑為原料所制備的脫硫脫硝劑，可直接用來凈化處理高溫?zé)煔?，并同時實現(xiàn)煙氣的高效脫硝與脫
硫O
【權(quán)利要求】
1.一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，包括下述組分按質(zhì)量百分比組成:生物質(zhì)廢料30-40%改性沸石類催化劑 10-20%改性活性炭10-20%生物質(zhì)粘結(jié)劑30-40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，其特征在于:所述生物質(zhì)廢料選自農(nóng)作物秸桿、農(nóng)作物加工廢棄物、林業(yè)加工廢棄物、城市生活垃圾中的一種或幾種按任意比率混合構(gòu)成的混合物，生物質(zhì)廢料中水的質(zhì)量百分含量< 10%，粒度< 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，其特征在于:改性沸石類催化劑中，沸石類催化劑選自HZSM-5分子篩；改性是指在HZSM-5分子篩上負(fù)載金屬氧化物；所述金屬氧化物選自Fe、Cu、Ce、Co中任意一種金屬元素的氧化物，負(fù)載的金屬氧化物中的金屬質(zhì)量占HZSM-5分子篩質(zhì)量的8~12%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，其特征在于:所述改性沸石類催化劑的制備方法是:首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸鹽，配制成質(zhì)量百分濃度為10~30%的Fe、Cu、Ce或Co的硝酸鹽溶液，然后，將粒度為20~40目的HZSM-5分子篩在所述硝酸鹽溶液中至少浸潰一次，過濾，所得濾渣于100~120°c干燥1.5-2h后、再于500~550°C焙燒2-4h，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，最后稱重，直至負(fù)載的金屬氧化物中的金屬質(zhì)量占HZSM-5分子篩質(zhì)量的8~12%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，其特征在于:所述改性活性炭是將活性炭破碎至20~40目，在質(zhì)量百分濃度為10~65%的硝酸溶液中浸泡0.5~4h后，于100~120°C干燥1.5_2h，得到的產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑，其特征在于:所述生物質(zhì)粘結(jié)劑生產(chǎn)工藝是:取平均尺寸< 3mm的秸桿在水中浸泡I~3天后，往水中加入占秸桿質(zhì)量30~35%的熟石灰，攪拌均勻，得到混合物，然后，將混合物加熱到95~100°C，保溫3~4h，得到的黃色粘稠狀物質(zhì)即為生物質(zhì)粘結(jié)劑；水的質(zhì)量為秸桿重量的8~10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，包括下述步驟: 第一步:生物質(zhì)粘結(jié)劑的制備 將秸桿浸泡在水中，然后，添加與占秸桿質(zhì)量30~35%的熟石灰，攪拌均勻，最后，加熱到95~100°C，保溫直至得到黃色粘稠狀物質(zhì)即為生物質(zhì)粘結(jié)劑； 第二步:改性沸石類催化劑的制備 首先，取Fe、Cu、Ce或Co的硝酸鹽，配制成硝酸鹽溶液，然后，將HZSM-5分子篩在所述硝酸鹽溶液中至少浸潰一次，過濾，所得濾渣干燥、焙燒后，得到改性沸石類催化劑； 第三步:改性活性炭的制備 將活性炭在硝酸溶液中浸泡后，干燥，得到改性活性炭；第四步:混料、成型 按設(shè)計的基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的組分配比，分別取各組分，將改性沸石類催化劑、改性活性炭、生物質(zhì)廢料混合均勻，在攪拌狀態(tài)下添加至生物質(zhì)粘結(jié)劑中，攪拌均勻，得到混合料；待混合料干燥至其中水的質(zhì)量百分比含量為10~20%時，壓制成型，得到成型坯，最后，將成型坯干燥，即得基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，其特征在于:第一步中，秸桿的平均尺寸< 3mm，在水中浸泡I~3天后，往水中加入熟石灰，攪拌均勻，于95~100°C的保溫時間為3~4h，得到的黃色粘稠狀物質(zhì)；水的質(zhì)量為秸桿重量的8~10倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，其特征在于:第二步中，硝酸鹽溶液的質(zhì)量百分濃度為10~30% ；HZSM-5分子篩的粒度為20~40，濾渣于100~120°C干燥1.5-2h后、再于500~550°C焙燒2_4h，重復(fù)上述浸潰、干燥與焙燒過程，最后稱重，直至負(fù)載的金屬氧化物中金屬的質(zhì)量占HZSM-5分子篩質(zhì)量的8~12%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，其特征在于:第三步中，活性炭的粒度為20~40目，硝酸溶液的質(zhì)量百分濃度為10~65%，浸泡時間0.5~4h，干燥溫度為100~120°C，干燥時間為1.5_2h。
11.根據(jù)權(quán)利要求7 所述的一種基于生物質(zhì)廢料的脫硝脫硫劑的制備方法，其特征在于:第四步中，混合料干燥采用自然風(fēng)干；成型坯的成型壓力為20~30MPa ;成型坯的干燥溫度為100~120°C,干燥介質(zhì)為熱風(fēng),干燥時間為2~4h。
【文檔編號】B01D53/60GK103495434SQ201310418896
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】張志敏, 周向清 申請人:北京礦迪科技有限公司