[发明专利]一种可再生负载型烟气脱硫剂的制备和使用及再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫剂的制备和使用及再生方法，具体涉及一种可再生负载型烟气脱硫剂的制备和使用及再生方法。 

背景技术

我国是能源生产大国，也是能源消费大国，目前能源消费占全球的10％。在我国的能源结构体系中，煤约占整个能源结构体系的75％，远大于石油、天然气和水力。全国SO₂排放量的90％来自燃煤。因此，减少SO₂排放量的关键是控制燃煤烟气中SO₂的产生及排放。目前我国已将防治燃煤二氧化硫污染的工作提到战略性的高度，研究开发治理SO₂污染的新方法也已成为当务之急。 

到目前为止，世界各国研究人员提出了一百多种低浓度SO₂烟气脱硫方法，开发程度从实验室规模到工业化程度不等，但通常烟气脱硫的方法大致可分为三大类：一类是湿法，即采用液体吸收剂如水或碱溶液等洗涤以除去二氧化硫；一 类是半干法，它是利用烟气显热蒸发石灰浆液中的水分，同时石灰与SO₂反应生成干粉状亚硫酸钙，它兼有湿法和干法的特点；另一类是干法，用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去SO₂。湿法脱硫技术比较成熟，已有几十年的商业应用历史，但存在运行费用高、耗水量大、生成的副产物易造成二次污染等缺点，进一步发展的潜力不大；干法和半干法技术具有投资低、工艺简单、维护方便、脱硫效率范围广、运行可靠、适应性强等优点，受到人们的广泛关注，但半干法并没有从根本上解决资源的可再生利用问题；干法脱硫过程多数属于气固反应，速度相对较低，烟气在反应器中反应时间长，但脱硫后的烟气不降温，不需再加热，耗能少，即可满足排放扩散的要求，此外，干法脱硫技术还具有无结垢、结露、堵塞、可靠性高、二次污染少等优点，因此，开发研究干法脱硫技术成为烟气脱硫技术的发展方向，此法也日益受到人们的青睐。 

干法脱硫大多借助脱硫剂吸附或吸收烟气中的SO₂，饱和后的脱硫剂进行再生，再生时回收SO₂可进一步加工利用。燃煤锅炉烟气脱硫系统最经济的配置应在除尘之后，对应温度120-300℃，这种配置大大降低过程能耗。近几年来研究报道较多CeO₂/γ-Al₂O₃、CuO/Al₂O₃活性焦(炭)等，如专利ZL200510087043.9公开了CeO₂/γ-Al₂O₃脱硫剂及其制备方法，郑州大学学报(工学版)2005，26(1)：108-112报道 了CuO/Al₂O₃脱硫剂，但CeO₂/γ-Al₂O₃和CuO/Al₂O₃脱硫活性温度要求较高(＞300℃)；Carbon，Vol，31，No1，1993，31(1)：47-51报道活性焦(炭)，活性焦(炭)在常温附近对SO₂有较大的吸附硫容，但温度升高硫容急剧下降，200℃时其硫容相当低；专利ZL99104245.X报道了一种用活性炭、活性焦或活性炭纤维等炭材料作为载体负载氧化铜制备脱硫剂的方法，其反应活性温度可以在120-250℃，脱硫率在80％以上，但由于炭材料强度低，磨耗高，循环使用次数少，生产成本高；凹凸棒土是一种含水富镁铝的硅酸盐矿物，具有独特的层链状分子结构，晶体呈针状、纤维状，比表面积大，吸附性强，并具有较强的粘性，化工进展，2009，28(1)：159-162报道了以甘肃产凹凸棒石为基体，辅以活性氧化铝、成型剂，经造粒后负载CuO，制得了一种新型复合吸附脱硫剂，研究结果表明，当凹凸棒石含量(质量分数)占60％，焙烧温度为600-700℃，过渡金属浸渍液质量分数为15％左右，且脱硫剂含水率为15％-30％时，其硫容最大可达17％，该研究存在二点不足，一是焙烧温度过高造成凹凸棒石坍塌，比表面积降低，最终导致吸附量降低，失去凹凸棒石特有的性能，且能耗高，二是仅在实验室进行脱除SO₂研究，没有进行模拟工业化应用研究。到目前为止以凹凸棒土和活性炭复合负载活性金属氧化物在烟气脱硫技术中的应用研究尚未见报道。 

发明内容