[发明专利]一种利用液固废弃物制备烟气脱硫粉体吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用液固废弃物制备烟气脱硫粉体吸附剂的方法，先用铜电解废水酸解锰铁固废物，分离得到硫酸盐溶液；然后利用石灰乳和酸脱除硫酸盐溶液中的硫酸根离子，分离得到金属盐溶液；再向金属盐溶液加入电石渣沉淀反应，静置老化、分离得到凝胶状产物；最后凝胶物经干燥、煅烧，粉碎、细磨得到脱硫粉体吸附剂。本发明方法制备的脱硫粉体吸附剂活性组分为CaO、MnO，助剂为Fe₃O₄、ZnO；且含催化活性成分CuO和NiO，可催化烟气中的SO₂与O₂反应生成SO₃；脱硫粉体吸附剂粒径小、微孔完整、孔容大、脱硫活性高；适用于干法除尘装置脱硫或烟气喷雾干燥法脱硫装置，无需脱硫填料塔，减少企业的投资成本。

技术领域

本发明属于烟气脱硫领域，简单来说涉及一种烟气脱硫剂的制备方法，具体来说涉及一种利用固液废弃物制备烟气脱硫粉体吸附剂的制备方法，适用于干法除尘（布袋除尘）装置脱硫，也可用于半干法（喷雾干燥法）脱硫装置，无需脱硫填料塔。

背景技术

富煤、贫油和少天然气是我国特殊的地质能源结构，决定了我国以煤炭为主要能源的现状。目前，在我国煤炭消耗量约占一次能源消耗量的比例达75%，是世界平均水平的两倍以上，其中80%煤炭用于直接燃烧；与此同时，我国的煤炭中硫含量普遍较高。耗量大、含硫高导致燃煤企业排放的烟气中硫含量超标，易形成雾霾和典型的硫酸性酸雨，造成土壤酸化、破坏生态平衡，制约我国的可持续经济发展。在2019年2月，国家生态环境部印发《2019年全国大气污染防治工作要点》的通知中明确指示：2019年，全国未达标城市细颗粒物（PM2.5）年均浓度同比下降2%，地级及以上城市平均优良天数比率达到79.4%；全国二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）排放总量同比削减3%。因此，“截硫减排”是各燃煤企业必须执行的政策。

世界上燃煤企业常采用的SO₂减排技术是末端处理技术—烟气脱硫（简称FGD），包括：湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫等。其中，干法脱硫技术具有脱硫不存在腐蚀和结露等问题，且不产生废水，工艺简单、无二次污染、脱硫后烟气温度高可回收热能或高空排放，硫便于回收等优点，但由于气固相反应速率较低，致使脱硫过程空速低、设备庞大、脱硫率低等缺点；半干法，典型的喷雾干燥法具有工艺、设备简单，耗水、耗能、投资及运行费用低，生成的干态固体废物体积小等优点，但钙硫比偏高，喷嘴易腐蚀、磨损和堵塞等缺点。

干法脱硫反应是从颗粒表面向内部深入的，属于内扩散控制性的反应。混捏的条状物脱硫剂，易在挤压成型时造成微孔堵塞以及大孔缩径，增大内扩散阻力，减缓脱硫速率和减小硫容；且混捏型脱硫剂或负载型脱硫剂颗粒较大致使内扩散较慢，因此均不适合半干法的工艺。现在工业上所应用脱硫粉体吸附剂主要有碳酸氢钠、碳酸钙、氧化钙粉体及混合型粉体。其中，钠盐脱硫剂不仅成本较高，且大量钠盐吸附SO₂生成的硫酸钠粉体混杂在烟尘灰中，会因其易溶于水的特质而减小烟尘灰的综合再利用范围，例如不能作为水泥的添加剂；钙盐脱硫剂活性较低仅约60%，致使烟气中的硫含量远高于国家规定的排放指标。

电石渣料浆，电石水解制取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的含水废渣，其含水量高、呈浆糊状，长期堆积不仅占用大量土地且对土地有严重的侵蚀作用。铜电解废水，其含有大量的硫酸和铜、镍、铁和微量的钴、锌、锰等金属阳离子，对其中的金属元素分类回收、提纯比较困难，随意排放会对土壤易造成金属污染和破坏水质酸碱平衡。

综述上述存在的烟气脱硫和固液污染现状：缺少一种可直接在干法除尘（布袋除尘）脱硫的脱硫粉体吸附剂或者适用于半干法脱硫工艺的干法脱硫粉体吸附剂，同时脱硫废渣不会影响干法除尘收集的粉灰的再利用和也不会造成二次污染；电石渣料浆、铜电解废水对环境的污染问题和综合利用。

发明内容