一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法

1.本发明涉及烟气污染治理技术领域，具体的是一种吸附捕捉固化烟气多污 染物的烟气净化材料的制备方法。


背景技术：

2.目前,国内外烟气治理种类繁多，大部分采用脱硫、脱硝、粉尘三套装置处 理，我国对烟气中co2、s02、nx等多污染物处理采取多套装置运行、分工段单 独处理方式，但系统复杂，存在设备投资大、运维护复杂、运行费用高、产生 的废水、废渣等难处置问题。
[0003][0004]
如湿法烟气污染治理技术生成物是液体或淤渣处理难，设备腐蚀性严重， 能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。干法烟气脱硫技术反应速度慢，烟 气成分影响大、反应温度高、还原剂与烟气混合程度差、脱硝效率低、氨气逸 出量大、效率低，药剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重等系列问题。
[0005]
因此，研究开发具有经济高效的工业烟气多污染物吸附净化技术，推动二 氧化碳等多污染物减排，对促进我国碳达峰目标和绿色低碳发展具有重要意义。
[0006]
在此基础上，本发明提供一种新的净化材料来解决此问题。


技术实现要素：

[0007]
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种吸附捕捉固化烟 气多污染物的烟气净化材料的制备方法，有效解决了现有污染处理方法存在设 备投资大、运维护复杂、运行费用高的技术问题。
[0008]
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法，其特征在于， 烟气净化材料由以下重量份的原料制备而得：
[0009]
改性腐植酸50-70份、催化剂20-30份、吸附剂10-20份，其中，改性腐 植酸由褐煤、通过蒸汽活化、氢氧化钠钠化反应而成；催化剂由纳米氧化镁、 次氯酸钙、高锰酸钾组成，吸附剂由木薯粉、氧化酶、碳酸钠组成。
[0010]
具体制备步骤为：
[0011]
s1：制备改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入 水蒸汽搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤 粒子充满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠 化反应，搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥后形成改性腐植酸；
[0012]
s2：制备纳米催化剂：称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15 份混合均匀，形成强碱催化剂；
[0013]
s3：粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀， 形成粘性吸附剂；
[0014]
s4：将改性腐植酸50-70份、催化剂20-30份、吸附剂10-20份投入反应 釜中混合均
匀，粉碎至150目，即可得到烟气净化材料。
[0015]
本发明取得的有益效果主要包括：
[0016]
1)本发明充分利用褐煤天然的吸附性能，通过活化改性处理，使褐煤粒子 表面粗糙、多孔、比表面积增大，提高其吸附容量和吸附效果的吸附、交换、 络合、螯合的功能材料；采用吸附剂的吸附、凝聚作用、分散作用、增粘性、 乳化性、稳定性和结合力等性能，使本发明增强对烟气中粉尘及co2、s02、n
x
等多污染物的吸附、凝聚、固结能力；采用催化剂的氧化、催化、还原性能， 增强对烟气中粉尘及co2、s02、nx等多污染物化学反应能力。
[0017]
2)将烟气引入烟气净化塔内，通过水膜雾化装置高速旋转喷头作用下，使 本发明按比例直接喷洒于烟气中与烟尘颗粒物及co2、s02、nx等多污染物粒子 逆流接触，经过烟尘湿润、降低表面张力、捕获吸附、颗粒凝聚和化学物理反 应等过程，使烟气中的悬浮微颗粒、硫氧化物、氮氧化物凝结聚合、固结为污 染物颗粒；在离心过滤装置离心力的作用下，使烟气多污染颗粒通过吸附造粒 和惯性碰撞，使颗粒增大增重而沉降，同时在烟气温度及纳米氧化镁的作用下 使烟气多污染物颗粒凝结固化为稳定的硫酸盐颗粒物，用作复混肥原料还辅料 资源化利用。从而实现烟气多污染物的同时脱除和烟尘净化而达标排放。
具体实施方式
[0018]
为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本 申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述。
[0019]
实施例1：
[0020]
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法，其由如下重 量份的原材料制备而得：
[0021]
改性腐植酸50份，催化剂30份，吸附剂20份。
[0022]
上述烟气污染净化材料的制备方法包括如下步骤：
[0023]
1)改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸。
[0024]
2)纳米催化剂：称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀，形成强碱催化剂。
[0025]
3)粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂。
[0026]
4)将改性腐植酸50份、催化剂30份、吸附剂20份投入上述反应釜中混 合均化8min，粉碎至150目即为烟气净化材料。
[0027]
实施例2：
[0028]
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法，其由如下重 量份的原材料制备而得：
[0029]
改性腐植酸70份，催化剂20份，吸附剂10份。
[0030]
上述烟气污染净化材料的制备方法包括如下步骤：
[0031]
1)改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行
活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸。
[0032]
2)纳米催化剂：称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀，形成强碱催化剂。
[0033]
3)粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂。
[0034]
4)将改性腐植酸70份、催化剂20份、吸附剂10份投入上述反应釜中混 合均化8min，粉碎至150目即为烟气净化材料。
[0035]
实施例3：
[0036]
一种吸附捕捉固化烟气多污染物的烟气净化材料的制备方法，其由如下重 量份的原材料制备而得：
[0037]
改性腐植酸60份，催化剂25份，吸附剂15份。
[0038]
上述烟气污染净化材料的制备方法包括如下步骤：
[0039]
1)改性腐植酸：称粉碎至0.3mm的褐煤100份投入反应釜中，通入水蒸汽 搅拌进行活化处理，温度控制在150～200℃，活化处理40min，使褐煤粒子充 满水分完成褐煤活化工序；然后投入50份含10％的氢氧化钠液体进行钠化反应， 搅拌30min后反应完成，然后通过过热蒸汽干燥干燥形成改性腐植酸。
[0040]
2)纳米催化剂：称纳米氧化镁70份、次氯酸钙15份、高锰酸钾15份混 合均匀，形成强碱催化剂。
[0041]
3)粘性吸附剂：将木薯粉85份、氧化酶5份、碳酸钠10份混合均匀，形 成粘性吸附剂。
[0042]
4)将改性腐植酸60份、催化剂25份、吸附剂15份投入上述反应釜中混 合均化8min，粉碎至150目即为烟气净化材料。
[0043]
本发明烟气污染净化材料的效果试验：
[0044]
根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(gb18485-2014)要求，在处理烟气 量为25000m3/h垃圾焚烧炉进行实践，烟气温度160℃，烟气流速为5m/s，将烟 气引入烟气净化塔内，使烟气多污染物与高速旋转雾化的烟气净化材料逆流接 触，烟气经过雾化润湿、凝聚、反应、沉降、过滤等氧化、催化、还原反应过 程，实现烟气中多污染物脱除，具体数据见表1。
[0045]
实施例1、2、3为应用检测数据表1小时均值(单位mg/nm3)。
[0046]
表1
[0047][0048]
结论：通过上表1可以确定，本发明烟气污染净化材料对烟气中的nox、so2以及汞等主要有害物质的吸附净化效果较好，效果超过《生活垃圾焚烧污染控 制标准》gb18485-2014标准。
[0049]
且，实施例1、实施例2、实施例3相比于现有技术，其吸附效果都有明显 增益，而实施例1、实施例2、实施例3中，实施例3的净化效果最好，而现有 技术采用背景技术中指出的传统做法中的干法或湿法处理装置。比如scr脱硝 袋式除尘 石灰-石膏法脱硫 湿式电除尘，由于现有技术都是采用分布逐级净化， 而本发明是整体一步净化，在时间上要远远少于现有技术，因此，在1小时内 的均值，本发明有着明显的优势。