本發明專利技術公開了一種配方型吸附劑同時干法脫硫脫硝脫汞的再生工藝，其特征在于采用活性焦配方磁性載銀沸石負載SCR催化劑為吸附劑，煙氣通過吸附反應器，同時在其頂部將噴入吸附劑；煙氣中的Hg0、SO2、NOx與配方型吸附劑進行充分的混合并發生反應；經過預反應后的煙氣混合物進入袋式除塵器中，在袋式除塵器濾袋表面形成穩定的吸附劑沉積層，在沉積層上配方型吸附劑繼續脫除SO2、NOx及Hg0；吸附后的磁性配方型吸附劑可再生。本發明專利技術具有脫除率高，系統所需能耗低，設備和運行成本較低的優點，且分離出的吸附劑純度更高，循環利用效果更好，系統運行更為穩定、可靠。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種工業燃煤燃燒產生的煙氣中NOx、SO2、Hg0的聯合脫除方法，尤其是采用配方型吸附劑循環再生技術的裝置和方法，屬于工業氣體凈化領域。
技術介紹
煤燃燒時會產生大量的SO2、NOx以及Hg0等污染物，對環境造成了嚴重的污染。因此，控制SO2、NOx、Hg0等污染物的排放，是治理環境污染的重要途徑。現有的污染物脫除裝置控制燃煤電廠煙氣污染物主要在以下三個方面：利用靜電除塵器(ESP)，袋式除塵器(FF)等技術對粉塵進行控制；利用濕法脫硫裝置(FGD)，干法、半干法石灰石噴射等脫硫技術對SO2進行脫除；利用選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)等對NOx進行控制。濕法脫硫裝置(WFGD)可以脫除燃煤煙氣中90％以上的氧化汞(Hg2+)，但是無法脫除單質汞(Hg0)，相反地，由于亞硫酸鹽能使得洗滌液中部分Hg2+被還原，從而導致在濕法脫硫設備出口Hg0的濃度有上升趨勢。同時，采用濕法或半干法的煙氣污染物脫除技術設備成本投資較大，還會產生大量工業廢水，造成二次污染。干法工藝中，活性炭噴射技術(ACI)是目前國外最成熟的Hg0脫除技術，然而活性炭吸附劑的一個主要問題是，它們價格昂貴，且循環再生率低，從而導致應用的高成本和已使用的吸附劑處理的困難。活性焦具有活性炭的吸附、催化的特性，雖然其比表面積低于活性炭，但其原料較為容易得到，相比于活性炭價格低很多，機械強度較高，不易粉碎等特點，使其得到廣泛運用。目前國內外對脫除燃煤煙氣中SO2、NOx以及Hg0的研究中，NOx及SO2一體化脫除技術已得到迅速發展，單獨脫除Hg0的技術也已經相當成熟，但同時脫硫脫硝脫汞方面的研究和方法目前較少。目前，煙氣污染物聯合脫除技術的典型工藝有濕法、半干法和干法三種。濕法中以氧化劑氧化技術為主；半干法主要包括噴霧干燥、電子束法、脈沖電暈法及煙氣循環流化床技術；干法主要包括固相吸附、氣相氧化技術。干法相較于前兩種工藝因其設備投資小，不產生廢液等二次污染而具有更廣泛的應用前景。在干法聯合脫除煙氣污染物技術上，常用的吸附劑有活性炭、活性焦、沸石分子篩等。日本TsujiK的文章《CombinedDesulfurization、DenitrificationandReductionofAirToxicsUsingActivatedCoke》分析了日本三井公司連同德國BF公司共同開發的三井-BF干式脫SO2和脫NOx工藝流程，該工藝系統中以活性焦作為吸附劑，在吸收塔內通過噴氨而聯合脫硫脫硝，煙氣中的汞則被活性焦吸附除去。但且單獨依靠活性焦會導致Hg0與SO2在活性焦表面產生競爭吸附，Hg0脫除率不高。使用后的活性焦因與飛灰混合而無法進行回收并再生。美國北達科他大學MillerS.J的文章《Fluegaseffectsonacarbon-basedMercurysorbent》分析了燃煤煙氣的成分對活性炭吸附劑總體吸附效果的影響，提出SO3會降低活性炭的脫汞效率。在聯合脫硫脫硝脫汞上，采用活性炭噴射技術，活性炭消耗量大，成本昂貴，汞吸附能力較低，其再生性能較差，不能滿足循環利用的要求。廣州中山大學WeiZ.S的文章《MicrowavecatalyticNOxandSO2removalusingFe/Cuzeoliteascatalyst》利用Fe/Cu-沸石催化劑，以NH4HCO3作還原劑在微波反應器中同時脫硫脫硝，脫SO2和NOx效率分別達到了95.8％和93.4％。但實驗沒進行對Hg0的脫除，且使用后的沸石催化劑不能重復循環利用，只能掩埋處理。華北電力大學趙毅的文章《TiO2光催化煙氣同時脫硫脫硝方法及其機理研究》，在采用光催化法同時脫除煙氣中多污染物研究方面，用TiO2作光催化劑，并在自行設計的光催化反應器上進行煙氣同時脫硫脫硝，實驗利用一定波長的太陽光照射在光催化劑上產生電子和空穴對，并與光催化劑表面吸附的O2、H2O也被激發產生OH、O3自由基。這些氧化性較強的活性基團能與吸附在光催化劑表面的SO2、NOx和Hg0反應得到SO42-、NO3--和Hg2+，反應產物會以沉積鹽形式吸附在反應器壁上，增加系統阻力并影響光源照射的催化效果，產生的廢棄物需要進一步掩埋處理進而污染環境。催化劑催化活性不高，煙氣處理量小，不適合工業化普及。上海龍凈環保科技工程有限公司申請的專利《一種集成脫硫脫硝脫汞煙氣凈化系統及凈化工藝》(申請專利號：CN104014231A)，該系統在吸附塔中設置活性焦層用于脫除SO2和Hg0，并通過噴入NH3脫除NOX，吸附飽和后的活性焦送入再生塔加熱回收。但系統無法將活性焦與煙氣中的粉塵進行分離，從而影響活性焦再生后的吸附性能。單獨依靠NH3還原NOX效率較低，且NH3會降低活性焦表面Hg0的氧化與吸附效果。廣東電網公司電力科學研究院申請的專利《一種基于催化氧化的煙氣同時脫硫脫硝脫汞的方法及系統》(申請專利號：CN102527205A)，該系統中煙氣先經袋式除塵器除塵，然后經過催化反應裝置將NO和Hg0氧化成NO2和Hg2+，最后利用噴淋法脫除煙氣中的SO2、NO2、Hg2+，此系統設備成本投資大，且會產生廢液等二次污染。綜上所述：近年來國內外關于同時脫硫脫硝脫汞的專利技術專利有很多，但是可以同時脫硫脫硝脫汞并進行吸附劑再生的工藝方法并不多見。
技術實現思路
本專利技術所要解決的問題是提供一種配方型吸附劑同時干法脫硫脫硝脫汞的再生工藝。為了解決上述問題，本專利技術提供了一種負載SCR催化劑的配方型吸附劑，其特征在于，為一種活性焦配方磁性載銀沸石并負載SCR催化劑，具體組分包括磁性Fe3O4粒子，銀納米顆粒，沸石與活性焦顆粒，V2O5-WO3/TiO2氧化物。本專利技術還提供了上述負載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1)：將柱狀活性焦研磨后用去離子水洗滌，烘干后得活性焦樣品；步驟2)：將Fe3O4、甲苯和3-巰丙基三甲氧基硅烷(3-MPTS)混合攪拌，干燥后得白色固體沉淀物；將白色固體沉淀物與蒸餾水和Na2SiO3溶液混合攪拌，然后用磁鐵分離去除溶液，用去離子水洗滌得到Fe3O4硅涂層；步驟3)：將沸石分散于甲苯中，將步驟2)得到的Fe3O4硅涂層加入甲苯中攪拌，用乙醇與蒸餾水交替洗滌兩次除去甲苯，將所得的固體加熱后，研碎得到磁性沸石(MagZ)；步驟4)：在磁性沸石中加入AgNO3溶液，過濾，干燥后，在氮氣氛圍下還原，得到磁性載銀沸石(MagZ-Ag0)；步驟5)：將活性焦與磁性載銀沸石進行混合配比，再溶于去離子水中，攪拌、干燥得活性焦配方磁性載銀沸石樣品；將樣品浸漬于(V2O5-WO3/TiO2)SCR催化劑溶液，攪拌、過濾、干燥得到負載SCR催化劑的配方型吸附劑。優選地，所述步驟1)中活性焦的細度為150目，烘干溫度為110℃，烘干時間為12小時。優選地，所述步驟2)中混合攪拌后的干燥溫度為25℃。優選地，所述步驟2)中Fe3O4、3-疏丙基三甲氧基硅烷、蒸餾水與Na2SiO3溶液的使用比例為3g∶10mL∶90mL∶1mL；優選地，所述步驟3)中固體加熱至300℃，并持續1小時。優選地，所述步驟4)中干燥溫度應為80℃，干燥時間為24小時；氮氣氛圍下本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種負載SCR催化劑的配方型吸附劑，其特征在于，為一種活性焦配方磁性載銀沸石并負載SCR催化劑，具體組分包括磁性Fe3O4粒子，銀納米顆粒，沸石與活性焦顆粒，V2O5～WO3/TiO2氧化物。
【技術特征摘要】
1.一種負載SCR催化劑的配方型吸附劑，其特征在于，為一種活性焦配方磁性載銀沸石并負載SCR催化劑，具體組分包括磁性Fe3O4粒子，銀納米顆粒，沸石與活性焦顆粒，V2O5～WO3/TiO2氧化物。2.一種權利要求1所述的負載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1)：將柱狀活性焦研磨后用去離子水洗滌，烘干后得活性焦樣品；步驟2)：將Fe3O4、甲苯和3-巰丙基三甲氧基硅烷混合攪拌，干燥后得白色固體沉淀物；將白色固體沉淀物與蒸餾水和Na2SiO3溶液混合攪拌，然后用磁鐵分離去除溶液，用去離子水洗滌得到Fe3O4硅涂層；步驟3)：將沸石分散于甲苯中，將步驟2)得到的Fe3O4硅涂層加入甲苯中攪拌，用乙醇與蒸餾水交替洗滌兩次除去甲苯，將所得的固體加熱后，研碎得到磁性沸石；步驟4)：在磁性沸石中加入AgNO3溶液，過濾，干燥后，在氮氣氛圍下還原，得到磁性載銀沸石；步驟5)：將活性焦與磁性載銀沸石進行混合配比，再溶于去離子水中，攪拌、干燥得活性焦配方磁性載銀沸石樣品；將樣品浸漬于(V2O5-WO3/TiO2)SCR催化劑溶液，攪拌、過濾、干燥得到負載SCR催化劑的配方型吸附劑。3.如權利要求2所述的負載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中活性焦的細度為150目，烘干溫度為110℃，烘干時間為12小時。4.如權利要求2所述的負載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中混合攪拌后的干燥溫度為25℃。5.如權利要求2所述的負載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中Fe3O4、3-疏丙基三甲氧基硅烷、蒸餾水與Na2SiO3溶液的使用比例為3g∶10mL∶90mL∶1mL。6.如權利要求2所述的負載SCR催化劑的配方型吸附劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中固體加熱至300℃，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：刁永發，周發山，劉鑫，楊茹，
申請(專利權)人：東華大學，
類型：發明
國別省市：上海;31
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