本發(fā)明屬于煙氣控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于煙氣脫硫脫硝的填料及其制備方法。
背景技術(shù)：
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、SO2 、N2、O2、CO 、CO2及其他碳?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。煙氣濃度高是可引起急性中毒，表現(xiàn)為咳嗽、咽痛、胸悶氣喘、頭痛、眼睛刺痛等，嚴(yán)重者可死亡。最常見(jiàn)的是慢性中毒，引起刺激呼吸道粘膜導(dǎo)致慢性支氣管炎等,1957 年日本的四日市哮喘既是煙氣慢性毒害的典型例子。
研究煙氣脫硫技術(shù)被許多國(guó)家列為防治大氣污染的重點(diǎn)。煙氣中主要有兩種主要的污染氣體，一類(lèi)是以二氧化硫?yàn)橹鞯牧蚧衔?；一?lèi)是一氧化氮和二氧化氮為主的氮化合物?，F(xiàn)有技術(shù)中為了降低煙氣的氮硫化合物的污染指數(shù)，通常采用煙氣脫硫脫硝技術(shù)，分為濕法和干法二大類(lèi)，濕法技術(shù)雖比較成熟，但存在許多的問(wèn)題，例如：用水量大，大量浪費(fèi)水資源；形成二次污染，濕法處理將空氣中的硫、硝等污染物處理到處理液中，污染液不經(jīng)過(guò)二次處理，若直接排放，會(huì)造成二次污染；被處理的硫酸不能再生利用，造成工業(yè)硫酸資源的浪費(fèi)。干法脫硫脫硝，雖解決了濕法脫硫脫硝的諸多缺點(diǎn)，但在我國(guó)尚處于探索階段，現(xiàn)有一些廠家將干法脫硫、脫硝同時(shí)一體處理，其結(jié)果是脫硫脫硝效果不明顯，處理后的煙氣污染指數(shù)仍然很高。因此，研究開(kāi)發(fā)一種無(wú)二次污染、資源消耗少、運(yùn)行費(fèi)用低的煙氣脫硫脫硝技術(shù)對(duì)解決煙氣污染問(wèn)題具有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于煙氣脫硫脫硝的填料及其制備方法。該填料成本低，并可以有效的脫除煙氣中的氮硫化合物，并且不會(huì)造成二次污染。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于煙氣脫硫脫硝的填料，其原料按重量份數(shù)配比如下：氧化鎂4-6份、氯化鎂5-8份、磷酸0.1-0.5份、玻璃纖維0.2-1份、粘合劑0.5-1份、發(fā)泡劑0.5-1份。
所述的氯化鎂中含有6個(gè)水分子，即MgCl2·6H2O。
所述的磷酸PH為5-6，磷酸的濃度為85%。
所述的粘合劑為膠粉，具體為氯丁橡膠，丁腈橡膠或聚異丁烯橡膠中的一種或多種。
所述的發(fā)泡劑為雙氧水。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供上述用于煙氣脫硫脫硝的填料的制備方法，包括以下步驟。
（1）配料、攪拌：按重量份數(shù)配比稱(chēng)取氧化鎂、氯化鎂、玻璃纖維、膠粉和磷酸，放進(jìn)攪拌器中攪拌，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為500-2000r/min，攪拌10 min；然后加入發(fā)泡劑，繼續(xù)攪拌2分鐘。
（2）成型、發(fā)泡處理：把步驟（1）攪拌好的混合物料加入模具中，靜置發(fā)泡20-50min后，放入環(huán)境溫度為30-50℃的恒溫廠房，存放1-3天，增加固化強(qiáng)度后，取出成品，備用。
所述的填料可應(yīng)用于燃料鍋爐、燃?xì)忮仩t、煉焦?fàn)t及化工生產(chǎn)企業(yè)的煙氣脫硫脫硝。
所述的填料塊在煙氣脫硫脫硝中可以直接放置在煙氣通過(guò)的容器中（脫硫塔或脫硝塔）；在容器上部設(shè)置一個(gè)噴水管，水用于收集吸附反應(yīng)過(guò)程中填料表面產(chǎn)生的結(jié)晶物。
所述的填料用量與生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的硫、硝化合物的產(chǎn)生量比為0.6-1：1。
所述的填料塊在處理煙氣脫硝工藝中，需要在煙氣通入填料容器時(shí)通入氧氣。在脫硫脫硝過(guò)程中，一氧化氮和二氧化氮，由于一氧化氮很難被氧化鎂吸附，加入氧氣可使一氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸_(dá)到脫硝的目的。
本發(fā)明的有益效果。
本發(fā)明中，各原料經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌混合，制成固體塊狀物。經(jīng)過(guò)無(wú)污染的雙氧水發(fā)泡處理后，氧化鎂和氯化鎂生成多孔的氯氧鎂體系，使填料內(nèi)部為多孔的結(jié)構(gòu)，可以有效地增加填料的表面比；添加磷酸提高氯氧鎂體系的硬度，同時(shí)添加成本低、強(qiáng)度高的玻璃纖維，增加填料塊的強(qiáng)度。本發(fā)明將內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)的填料切割成多邊形形狀，使煙氣充分與填料接觸；固體填料物放置在含有煙氣通過(guò)的容器中（脫硫、脫硝塔），使煙氣與容器中的填料塊產(chǎn)生吸附反應(yīng)，同時(shí)填料中的含有六個(gè)結(jié)晶水的氯化鎂提供水分子，使氧化鎂與煙氣中的硫化合物或者氮化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在填料的表面生成結(jié)晶體硫酸鎂或含氮化合物，用安裝在脫硫脫銷(xiāo)容器上部的清洗噴嘴進(jìn)行噴水處理，收集表面的結(jié)晶物。在脫硫工藝中，收集得到的硫酸鎂用常規(guī)的方法提純處理后，可以作為化學(xué)試劑進(jìn)行銷(xiāo)售，價(jià)格為300-400元/噸；在脫硝工藝中，收集得到的含氮化合物，用常規(guī)的方法提純處理后，可用于氮肥，用作植物等農(nóng)作物的肥料，價(jià)格為180-260元/噸；本發(fā)明填料的生產(chǎn)成本為1200元/噸，銷(xiāo)售價(jià)格為2500-3000元/噸，這樣可以有效的降低煙氣吸附成本，擴(kuò)大銷(xiāo)售利潤(rùn)空間。
現(xiàn)有技術(shù)中常采用濕法工藝處理煙氣，例如專(zhuān)利CN 102886199 B中的濕法煙氣脫硫，存在廢水處理問(wèn)題，初投資大，運(yùn)行費(fèi)用也較高。特別是在濕法脫硝工藝中，使用大量的氧化劑和中和硝酸的堿液，大大增加了煙氣處理的成本，例如常用的氧化鎂溶液噴淋處理煙氣，處理成本3000-4000元/噸；并且氣液反應(yīng)存在廢水處理問(wèn)題，產(chǎn)生二次污染，很容易產(chǎn)生脫硫脫硝設(shè)備結(jié)垢而堵塞的難題。而本發(fā)明的填料處理煙氣，直接在填料表面生成結(jié)晶體，結(jié)晶體收集后，經(jīng)過(guò)處理可以進(jìn)行二次銷(xiāo)售，不會(huì)帶來(lái)設(shè)備維修、維護(hù)困難的問(wèn)題。
本發(fā)明不添加傳統(tǒng)脫硫劑的螢石和電石，在達(dá)到脫硫效果優(yōu)異的同時(shí)，避免了這兩種組份在脫硫過(guò)程中對(duì)操作人員帶來(lái)的身體危害。
一般煙氣中含有1000-3000 mg/m3硫和硝。關(guān)于煙氣脫硫項(xiàng)目，國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)為200mg/m3以下，采用本發(fā)明的填料塊進(jìn)行煙氣處理后，排放的煙氣中含硫量為20-100mg/m3；所述的煙氣脫硝項(xiàng)目，國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)為200mg/m3以下，采用本發(fā)明的填料塊進(jìn)行煙氣處理后，排放的煙氣中含硝量為20-100mg/m3。
附圖說(shuō)明
圖1 煙氣脫硫脫銷(xiāo)設(shè)備；其中1為鍋爐，2為排煙管，3為除塵器，4為脫硫或脫硝塔，5為脫硫脫硝填料，6為清洗噴嘴，7為清洗水泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1。
MgO 4份、MgCl2·6H2O 6份、磷酸0.1份、玻璃纖維1份、粘合劑氯丁橡膠膠粉0.5份、雙氧水0.8份。
該煙氣脫硫脫硝的填料的制備方法，包括以下步驟。
（1）配料、攪拌：按重量份數(shù)配比稱(chēng)取氧化鎂、氯化鎂、玻璃纖維、膠粉和磷酸，放進(jìn)攪拌器中攪拌，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為2000r/min，攪拌10 min；然后加入發(fā)泡劑，繼續(xù)攪拌2分鐘。
（2）成型、發(fā)泡處理：把步驟（1）攪拌好的混合物料加入模具中，靜置發(fā)泡45min后，放入環(huán)境溫度為50℃的恒溫廠房，存放2天，增加固化強(qiáng)度后，取出成品，備用。
填料塊在煙氣脫硫脫硝工藝中直接放置在煙氣通過(guò)的容器中（脫硫塔或脫硝塔）；在容器上部設(shè)置一個(gè)清洗噴嘴，見(jiàn)圖1。
實(shí)施例2。
MgO 5份、MgCl2·6H2O 5份、磷酸0.5份、玻璃纖維0.2份、丁腈橡膠膠粉0.8份、雙氧水0.5份。
實(shí)施例3。
MgO 6份、MgCl2·6H2O 8份、磷酸0.4份、玻璃纖維0.8份、聚異丁烯橡膠膠粉1份、雙氧水1份。
一、實(shí)例試驗(yàn)。
1. 試驗(yàn)地點(diǎn)：彰武縣。
2. 試驗(yàn)時(shí)間：9月6日。
3. 試驗(yàn)條件：采用用實(shí)施例1制備的填料，處理2噸燃煤蒸汽鍋爐排放的煙氣，風(fēng)量為1萬(wàn)風(fēng)量，脫硫脫硝塔直徑Φ1200高13米。
4. 試驗(yàn)結(jié)果：見(jiàn)表1。
表1 煙氣處理前后的硫氮化合物含量。