[发明专利]一种分子筛吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子筛吸附剂的制备方法，具体地讲，本发明涉及一种负载型分子筛吸附剂的制备方法。该分子筛吸附剂特别适于用作处理锅炉烟气中SO₂的烟气脱硫吸附剂。

背景技术

烟气中SO₂的排放对环境造成了严重污染，采取有效措施对工业烟气(包括电厂锅炉、工业锅炉烟气)中的硫化物进行控制和治理已成为各国大气污染治理的热点问题。在各类烟气脱硫技术中，再生吸附法作为目前公认的一种很有前途的脱硫方法而得到广泛的研究。再生吸附法是以一定结构的吸附剂把烟气中的SO₂吸附于表面，然后以加热或其它办法释放出硫化物，使吸附剂恢复吸附活性，获得再生循环使用。

再生吸附工艺中的关键技术是吸附剂的制备。吸附剂常用的制备方法有干混、共沉淀、浸渍等，制备方法的不同，对吸附剂的性能有显著的影响。

CN1594505A公开了一种汽油吸附脱硫的方法，其中的吸附剂采用共浸或分浸的方法制成，载体是二氧化硅、氧化铝、硅藻土、沸石、氧化锆等多孔性物质中的一种或一种以上的混合物，所负载金属氧化物中的金属为钴、钼、镍、钨、钒、铬、铜、钙、钾、磷中的一种或一种以上，金属氧化物占吸附剂总量的2～50％。

US5041272公开了一种脱除废气中氮氧化物的吸附剂，采用硅铝比大于5的沸石，负载Cu、Zn、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pt、Pd等金属或金属氧化物中的一种或几种，用浸渍法制备。

作为SO2吸附剂，目前研究较多的有CuO/Al₂O₃、CuO/SiO₂以及以含碳材料如活性焦、活性碳等作载体负载金属的吸附剂，例如：CN1569325A公开了一种活性炭基SO₂吸附剂的制备方法，这种吸附剂以褐煤半焦或烟煤半焦为原料，改性后浸渍KI；CN1089034C公开了一种以氧化铜为活性组分，以炭材料为载体的SO₂吸附剂的制备方法。由于含硫固体物易沉积在炭材料表面，降低了炭基吸附剂的吸附容量，并造成再生困难。

上述现有技术中催化剂或吸附剂的制备方法，对载体改性和浸渍条件的优化不充分，化学性质改性有限，影响了分子筛的吸附性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种吸附容量高的分子筛吸附剂的制备方法，特别是一种负载型分子筛SO₂吸附剂的制备方法，通过优化制备条件，筛选添加组分，进一步提高负载型分子筛的使用性能。

本发明提供的分子筛吸附剂的制备方法：在硅铝分子筛中引入钒的氧化物或盐，加入粘合剂后挤条、造粒，在350～650℃下焙烧5～24小时，将其放入可溶铜盐溶液中，浸渍30～720min，过滤、在100～140℃下干燥，然后在450℃～650℃下焙烧5～24小时，即得本发明的分子筛吸附剂。

为提高负载效果，还可以将加有载体的铜盐溶液置于超声波振荡仪上，在40～100℃下进行超声浸渍，超声辐照频率最好为10～60kHz。

本发明所指的硅铝分子筛可以是Y型沸石、A型沸石、X型沸石、菱沸石、ZSM-5、丝光沸石中的一种或多种，最好是Y型沸石，SiO₂/Al₂O₃最好为2～7，特别是SiO₂/Al₂O₃为3～8时更好。硅铝分子筛的加入量以分子筛吸附剂的质量为100％计，最好是60～95％。钒的氧化物或盐的加入量以钒的氧化物计最好为1～15％，可溶铜盐的加入量以铜的氧化物计最好为4～60％。

粘合剂可以是聚丙烯酸、聚乙烯醇，聚丙烯酰胺、铝溶胶、硅溶胶等粘合剂中的一种或多种。本发明并不特别限制粘合剂的种类和加入量，通用的催化剂制备常用的粘合剂、加入量均可，只要是可以满足成型要求即可。粘合剂加入量最好是0～5％。

硅铝分子筛既可以是市售的，也可以是使用公知方法制备而得。使用后一种方法时具体可以应用以下步骤：

1、载体制备：

以硅源物质、铝源物质，钒的氧化物或盐为原料，采用导向晶化法制备载体：在搅拌下加入铝源物质、水、硅源物质，加热升温至60～100℃，调节pH＝8～10，加入导向剂让其晶化，继续搅拌30～120min，过滤、洗涤，在硅铝混合物中加入钒的氧化物或盐，加入粘合剂后挤条、造粒，在350～650℃下焙烧5～24小时，即制得含钒的硅铝分子筛。