[发明专利]一种基于生物质改性的可逆脱硫吸收剂及其制备

说明书

本发明属于生物质的综合开发利用及可逆脱硫吸收剂技术领域，尤其是一种利用生物质改性的可逆脱硫吸收剂应用于烟道气脱硫的技术领域。

目前，烟道气脱硫主要采用的吸收剂为以下两种：

(1)CaCO₃,CaO,Ca(OH)₂体系。脱硫工艺分为干法，半干法和湿法，干法的脱硫效率很低，湿法虽可达90％以上，但耗水量太大，半干法介于二者之间。生成的硫酸钙(石膏)无可观的开发利用前景，而大量堆积，又形成白色污染。

(2)Na₂CO₃,MgCO₃体系。不采用载体的单一Na₂CO₃或MgCO₃体系，在干法低温条件下，Na₂CO₃或MgCO₃利用率只有10-20％左右。该工艺采用Al₂O₃为载体时，脱硫效率高。但是以Al₂O₃为载体，价格比较昂贵，来源有限，并且制备过程繁琐，能耗高，再生利用的处理过程也较为复杂。

本发明的目的是提供一种采用价廉易得可弃置的添加剂作为载体对现有Na₂CO₃,MgCO₃等吸收剂体系进行改性，获得改性的可逆脱硫吸收剂，从而更大限度地提高SO₂的脱除效率和脱除速率，简化工艺过程，降低投资成本，并形成一个无灰烬，全回收的绿色循环可逆体系，避免二次白色污染。

本发明技术方案如下：

本发明的可逆脱硫吸收剂是利用生物质作为基质材料担载的(改性的)Na₂CO₃,MgCO₃等可逆脱硫吸收剂，所述生物质包括稻、麦、谷、玉米、高粱等农作物的茎、叶、根等，以及草，树叶，废纸，木头，木质粉末等生物质。

本发明的生物质作为基质材料担载的(改性的)可逆脱硫吸收剂的制备方法依次包括以下步骤：

(1)将生物质处理成适于与脱硫吸收剂混合的形状，得到生物质材料；

(2)将生物质材料和可逆脱硫吸收剂浸渍或浸泡在水中，得到混合物；

(3)将上述混合物自然风干、烘干或以其他方式干燥，即得到利用生物质改性的可逆脱硫吸收剂。

本发明的改性机理在于，使用生物质后，可以显著改善吸收剂的表面形态，提高其比表面积；调整吸收剂的孔隙分布，加快SO₂在产物层中的扩散；延长与SO₂的接触时间，提高反应效率。从而，大大促进以下反应的发生：

本发明采用的添加剂是价廉易得的生物质，原料来源方便、经济；吸收剂改性制备过程与传统方法相比，简单易行，能耗低(如不需要水热处理，不需搅拌，只是浸泡/浸渍，干燥即可)；能够合理利用生物质及废弃生物质自身潜在价值，开发一系列具有实用性的生物质脱硫工艺过程。同时，还可以更大限度地提高脱硫速度和脱硫效率，并且脱硫后得到的Na₂SO₃/生物质，MgSO₃/生物质释放出SO₂后可回收利用。

对比实验证明：每克经生物质麦杆改性的Na₂CO₃脱硫剂100％脱除SO₂的时间约为33小时，而每克未经改性的Na₂CO₃脱硫剂100％脱除SO₂的时间仅维持了14分钟，可见经生物质麦杆改性的脱硫剂SO₂100％脱除时间得到了大大延长。γ-Al₂O₃改性的脱硫剂SO₂100％脱除时间同样得到了大大延长，但与生物质麦杆改性后的吸收剂相比较，其100％脱除SO₂的时间要短得多，仅有16小时/克。另外，Na₂CO₃的利用率由原来的不到10％，提高到85％。(相关数据参见实施例)

附图说明：