[发明专利]一种缺陷氧化铝调质的宽温脱硫剂及其制备方法及应用

说明书

本发明适用于烟气脱硫净化技术领域，提供了一种缺陷氧化铝调质的宽温脱硫剂，按重量份数计，包括以下原料：熟石灰粉40～80份、缺陷氧化铝10～40份、活性组分2～25份，粘结剂5～25份；其中，缺陷氧化铝的制备过程为，将碱式乙酸铝在200～400℃下煅烧2～4小时，自然冷却后即为缺陷氧化铝，所述活性组分为氧化铁、二氧化锰、四氧化三钴、二氧化铈中的一种或多种，借此，本发明采用上述原料制得的脱硫剂产品具有脱硫性能好、使用寿命长、传质速率快、机械强度高、使用温度范围宽(50～350℃)等特点。

技术领域

本发明涉及烟气脱硫净化技术领域，尤其涉及一种缺陷氧化铝调质的宽温脱硫剂及其制备方法及应用。

背景技术

随着经济的快速发展，工业烟气中二氧化硫(SO₂)排放造成的空气污染日益严重。2021年7月1日，国家发展改革委印发的《“十四五”循环经济发展规划》指出，大力发展循环经济，推进资源节约集约循环利用，对保障国家资源安全，推动实现碳达峰、碳中和，促进生态文明建设具有十分重要的意义；2019年4月，生态环境部印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，给出了SO₂要达到超低排放限值的要求。由此可见，在构建绿色低碳循环经济体系的大背景下，对烟气中二氧化硫的低碳减排治理已成必然之选。

目前，国内燃煤电厂大都采用基本成熟的湿法脱硫技术来脱除SO₂，但湿法脱硫技术会带来设备腐蚀、废水排放、白烟白雾等二次污染问题，需要更多的投资和技术来解决引发的新问题。以SDS法为代表的干法脱硫技术，虽具有操作简单、脱硫效率高等特点，但该技术对烟气量和烟温波动的适应性较差，且在治理过程中会排放大量的二氧化碳。新形势下，企业需要的是一种具有低碳特性的可实现废弃物循环利用的烟气脱硫技术。

新型固体碱基干法脱硫技术是通过在固定床或移动床反应器内装填一定高度特定形状的固体碱基脱硫剂，烟气通过静止或逐渐下移的脱硫剂床层时，脱除烟气中的SO₂。相较于传统湿法和SDS干法，新型固体碱基干法脱硫技术具有脱硫效率可控，操作工艺简单，设备数量少、投资和运行费用低的优点。此外，该技术对烟气流量和温度波动不敏感，使用后的脱硫剂可做建材，无需担心固废问题，且后续不存在废水处理问题。

新型固体碱基干法脱硫的核心是脱硫剂。大部分的市售脱硫剂存在脱硫性能差、使用寿命短、传质速率低、机械强度差等问题。尤其是对于工业锅炉、水泥炉窑、垃圾焚烧炉、钢铁冶金烧结炉、玻璃陶瓷炉窑等烟气排放温度范围跨度大的行业，仍缺乏高效长效的宽温干法脱硫剂产品。因此，开发一种高效长效的宽温干法脱硫剂，采用具有低碳特性的固定床或移动床烟气干法脱硫工艺将成为低碳减排形势下企业的首选。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种缺陷氧化铝调质的宽温脱硫剂及其制备方法及应用，本发明充分利用缺陷氧化铝独特的结构，较大的比表面积，超强的吸附性能，一方面促进SO₂的吸附，加速脱硫过程中氧气的解离、活化及活性氧的产生，从而加速SO₂氧化成SO₃，另一方面提高Ca(OH)₂的分散性，为SO₃与Ca(OH)₂的反应提供足够的空间，提高脱硫剂的钙利用率。另外，缺陷氧化铝上锚定的金属氧化物也起到富氧以及强化SO₂催化氧化的作用，同时增强脱硫剂耐磨性能，降低了脱硫剂在移动过程中与床体摩擦产生的粉尘量。采用上述原料制得的脱硫剂产品具有脱硫性能好、使用寿命长、传质速率快、机械强度高、使用温度范围宽(50～350℃)等特点。

为了实现上述目的，本发明提供一种缺陷氧化铝调质的宽温脱硫剂，按重量份数计，包括以下原料：熟石灰粉40～80份、缺陷氧化铝10～40份、活性组分2～25份，粘结剂5～25份；其中，缺陷氧化铝的制备过程为，将碱式乙酸铝在200～400℃下煅烧2～4小时，自然冷却后即为缺陷氧化铝。