[发明专利]利用超声波制备超细碱性吸收剂浆液的方法

说明书

本发明公开了一种利用超声波制备超细碱性吸收剂浆液的方法，涉及大气污染控制技术中的吸收剂制备过程。将平均直径小于10mm的碱性吸收剂粉体加入浆液容器中，与水混合并搅拌形成碱性吸收剂浆液，水与碱性吸收剂的质量比大于2:1。通过超声波发生器向碱性吸收剂浆液发出频率为20KHz～400KHz的超声波，使超声波对碱性吸收剂浆液的作用时间为1～15分钟，获得超细碱性吸收剂浆液。可以进一步将适量担载体加入到超细碱性吸收剂浆液中，搅拌均匀，使超细碱性吸收剂均匀附着在担载体上。本发明具有显著减小吸收剂颗粒粒径、提高利用率，且制备时间短和制备便捷，可以实现高效低成本的吸收剂在线制备等优点。

技术领域

本发明涉及利用超声波制备超细碱性吸收剂浆液的方法，属于大气污染控制技术领域。

背景技术

酸性气体污染物主要有硫氧化物、氮氧化物等，排放到大气中，会产生环境污染问题。对于酸性气体污染物主要采用与碱性吸收剂发生中和反应进行脱除。例如，对二氧化硫的治理，目前国外主要采用石灰石－石膏湿法脱硫技术，利用二氧化硫与石灰石碱性吸收剂浆液发生中和反应生成亚硫酸钙或硫酸钙，实现脱除二氧化硫的目的。与湿法脱硫技术相比，干法及半干法烟气脱硫技术具有低成本、低费用、低水耗和较高脱硫效率等优点，也具有良好的发展前景。然而，目前采用固态粉末状脱硫剂的干法及半干法烟气脱硫技术在实际工程应用中普遍存在脱硫剂钙利用率低和脱硫效率低的问题，其主要原因是脱硫剂颗粒的粒径较大，导致脱硫剂的反应活性较低。因为SO₂与脱硫剂的反应主要发生在脱硫剂颗粒表面，脱硫剂颗粒粒径越大，其比表面积越小，脱硫剂与SO₂的接触几率越小，从而导致脱硫剂的钙利用率和系统脱硫效率低。针对这一问题，一些研究者提出了采用块状生石灰进行水合反应的碱性吸收剂剂制备方法，对减小吸收剂颗粒粒径和提高活性具有重要作用，如中国发明专利ZL200610165583.9。但是，当脱硫剂原料为粒度较小的粉体时，上述方法所制备的浆液中脱硫剂颗粒难以达到较好效果，影响脱硫剂后续的脱硫反应利用率以及与担载体的担载效果。由上可见，开发一种针对细粉脱硫剂原料的超细碱性吸收剂浆液制备方法，对于提升酸性气态污染物的脱除效果具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供利用超声波制备超细碱性吸收剂浆液的方法，显著减小碱性吸收剂颗粒粒径，提高其活性，从而提高吸收剂利用率和污染物脱除效率。

本发明通过以下技术方案实现：

利用超声波制备超细碱性吸收剂浆液的方法，包括：

将平均直径小于10mm的碱性吸收剂粉体加入浆液容器中，与水混合并搅拌形成碱性吸收剂浆液，所述水与碱性吸收剂的质量比大于2:1；

通过超声波发生器向碱性吸收剂浆液发出频率为20KHz～400KHz的超声波，使超声波对碱性吸收剂浆液的作用时间为1～15分钟，获得超细碱性吸收剂浆液。

上述技术方案中，所述方法还包括：

将适量担载体加入到超细碱性吸收剂浆液中，搅拌均匀，使超细碱性吸收剂均匀附着在担载体上。

所述担载体选用煤颗粒、焦炭颗粒、煤灰颗粒、冶金矿渣颗粒、聚四氟乙烯颗粒、陶瓷颗粒、生物质颗粒、沙子和沸石颗粒中的任一种或几种混合物。

所述碱性吸收剂选用氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的任一种或多种混合物。

所述超声波发生器包括超声波传导元件；所述超声波发生器与碱性吸收剂浆液之间采用直接接触方式，将超声波传导元件置入浆液容器中并浸没于浆液液面下，直接与浆液接触。

所述超声波发生器与碱性吸收剂浆液之间采用间接接触方式，超声波发生器环绕式紧贴着设置在所述浆液容器外表面，且设置在浆液容器的碱性吸收剂浆液液位200毫米以下。

所述超声波功率密度为0.05～1.5w/cm²。