一种新型脱硫脱硝剂及脱硫脱硝工艺

来源:用户上传      作者:李长滨

　　摘 要：催化剂脱硫脱硝一体化新技术是利用一种催化剂在吸收塔内进行的低温脱硫脱硝一体化的技术，为了解决现有技术中脱硫率和脱硝率仍然有待提高、无法满足日益严苛的环境保护要求的技术问题，本研究提出了一种脱硫脱硝剂及脱硫脱硝工艺，脱硫率可以达到96.3%，脱硝率可以达到99.1%。
　　关键词：脱硫;脱硝;油浴温度
　　 催化剂脱硫脱硝一体化新技术是利用一种催化剂在吸收塔内进行的低温脱硫脱硝一体化的技术，[1]为了解决现有技术中脱硫率和脱硝率仍然有待提高、无法满足日益严苛的环境保护要求的技术问题，本研究提出了一种新型脱硫脱硝剂及脱硫脱硝工艺。
　　1 实验
　　1.1 新型脱硫脱硝剂的制备
　　新型脱硫脱硝剂的制备过程如下：
　　S1首先将6g氧化铜，2g二氧化钛、4g氧化钒，10ml2mol/L氢氧化钠，30ml无水乙醇分别进行超声除杂处理;S2将8ml正硅酸四乙酯，9g异丙醇铝，5ml液体模板剂吗啡啉，5ml四乙基氢氧化铵分别进行超声除杂处理;S3将正硅酸四乙酯滴加到烧瓶中，然后滴加50ml去离子水，无水乙醇，并同时磁力搅拌油浴加热;S4将异丙醇铝加到上述溶液中，然后再滴加模板剂吗啡啉，四乙基氢氧化铵，在滴加同时进行磁力搅拌油浴加热;S5将氧化铜溶解在50ml去离子水中，然后将氧化铜水溶液加入到上述溶液中，在磁力搅拌油浴加热制成凝胶液;S6将凝胶液在空气中老化;S7将凝胶液倒入反应釜中，然后将反应釜放入到微波反应器中升压到200kPa，温度升至150℃，在氮气氛围下晶化12h;S8然后在离心分离机下离心分离，干燥，煅烧，得到CuO/ZSM-5分子筛催化剂;S9将二氧化钛、氧化钒溶解在150ml去离子水中得到水溶液，通过浸渍法，将制得的CuO/ZSM-5分子筛催化剂浸渍在水溶液里磁力搅拌油浴加热，静置，水分蒸干水分;S10将得到的催化剂前躯体在110℃下干燥2h，煅烧，得到脱硫脱硝剂。其中，步骤S9中油浴加热温度为120℃，加热时间为3h;步骤S3中油浴加热时间为3h;步骤S4中油浴加热温度为80℃，加热时间为2h;步骤S5中油浴加热温度为90℃，加热时间为3h;步骤S6中老化时间为12h;步骤S7中升压速度为15kPa/min，升温速度为10℃/min。
　　新型脱硫脱硝工艺包括如下步骤：
　　（1）除尘步骤：将烟气进行除尘以除去大部分粉尘，从而形成除尘烟气;
　　（2）脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与除尘烟气进行混合均匀，从而形成脱硫脱硝烟气。
　　1.2 对比样品的制备
　　为了验证新型脱硫脱硝剂的效果，本研究还制备了四组对比样品，其仅改变了氧化钼、氧化钒的组成以及步骤S9中油浴加热温度，其它与新型脱硫脱硝剂的制备过程完全一致，具体实验方案见表中。
　　2 结果和讨论
　　脱硫脱硝效果检测：将新型脱硫脱硝剂及对比样品11-4所制得的脱硫脱硝剂进行脱硫脱硝效果检测，检测方法与中国专利CN106475133A所记载的活性评价方法一致，结果记录于下表中。
　　 上述结果表明：从上述结果可以得出，相比于现有技术中仅使用氧化铜、二氧化钛，本研究在氧化铜、二氧化钛的基础上进一步添加了氧化钼和氧化钒，有效提高了材料的脱硫率和脱硝率，脱硫率可以达到96.3%，脱硝率可以达到99.1%。氧化钼、氧化钒两者同时存在时所制备得到的脱硫脱硝剂的脱硫效果和脱硝效果达到最佳。相比于现有技术中认为最佳油浴加热温度为90℃，本研究通过优化步骤S9中油浴加热温度可以显著提高浸渍效果，进而提高脱硫效果和脱硝效果，且油浴加热温度并不是越高越高，温度越高反而会适得其反，不利于浸渍效果，也不利于脱硫脱硝。
　　总的来看，本研究很好地解决了现有技术中脱硫率和脱硝率仍然有待提高、无法满足日益严苛的环境保护要求的技术问题。
　　参考文献：
　　[1]任晓光，李富霞，李鹏.CuO/ZSM-5系列催化剂的脱硫脱硝性能研究.环境科学学报，2013-6，33（6）：1729-1733.
　　作者简介：李长滨，男，工程师，研究方向：工业環保、新材料。
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