[發明專利]利用腐植酸鹽同時脫硫脫硝生產復合肥料的方法

無效

• 申請號: 200710045443.2
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101185843A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 胡國新
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/60;C05F15/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種環保和肥料技術領域的生產復合肥料的方法，具體是一種利用腐植酸鹽同時脫硫脫硝生產復合肥料的方法。

背景技術

燃煤煙氣中排放出大量的粉塵、SOx和NOx等污染物，給環境生態帶來嚴重的破壞。煙氣脫硫脫硝是解決SOx和NOx污染的主要方法。目前世界各國對燃煤煙氣的凈化進行了廣泛而深入的研究，其方法很多。但無論何種方法，如果脫硫脫硝產物無法利用，大量的廢渣在場地堆放就會造成二次污染，對資源是一種極大的浪費。

因此，發展可資源化利用的煙氣脫硫脫硝技術已成為當今及未來相當長時期內的主要任務。為了實現脫硫脫硝產物的可資源化利用，我國一些化肥廠開展了氨化泥煤吸附NOx尾氣的研究，NOx的脫除效率可達90％以上。由于泥煤、褐煤中含有大量原生腐植酸，具有很大的內表面和很強的吸附能力。泥煤、褐煤經氨化處理后再吸附NOx，可得到能被植物吸收的硝基腐植酸銨，這是一種優質有機肥料。此外，吸附NOx后還生成硝酸鈣、硝酸銨、硝酸鎂和亞硝酸銨等，吸附后可直接得到泥碳氮肥。但由于采用泥煤或褐煤直接吸附尾氣，不僅吸附容量低，而且吸附劑利用率低，因而該法尚未工業化。

采用泥煤或褐煤吸附NOx尾氣主要是由于其中含有豐富的腐植酸物質。腐植酸是一類復雜的高分子有機物質，可以從泥炭、褐煤、風化煤及土壤中提取得到，也可通過生物質秸稈等發酵直接獲得。科研人員利用生物質發酵制造生化腐植酸，以廉價的原料和科學的方法生產出腐植酸產品，近年來各種生化腐植酸獲得大量的實際應用。

目前，金屬氧化物用于煙氣催化脫硫脫硝已經開展了廣泛的研究，美國專利US4039478公開了一種金屬氧化物脫硫技術，日本專利JP4985074公開了一種以金屬氧化物為脫硫機的制備方法，SNAP氧化鋁-鈉同時脫硫脫硝工藝，可以達到90％SO₂和70％～90％NOx脫除率。氧化鋁催化載體在汽車尾氣脫除NOx方面已經取得廣泛的工業應用。

由于腐植酸類大分子與金屬離子或金屬氧化物存在強烈的絡合作用，如果將腐植酸均勻負載在氧化鋁多孔催化載體上，就可以大大增加煙氣與吸收劑的接觸面積，解決上述利用泥煤直接脫硝的利用率太低的問題，而且由于腐植酸類大分子與金屬氧化物催化載體的強烈絡合作用，將產生大量的高活性吸附位，可以極大地提高吸收載體的吸收容量。

利用活性碳、活性碳纖維、活性焦以及氧化銅和氧化鋁同時脫硫脫硝的技術存在著脫附溫度高、再生困難、容易著火和喪失活性等缺點，工業應用困難。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種利用腐植酸鹽同時脫硫脫硝生產復合肥料的方法。本發明利用負載于氧化鋁載體上的腐植酸鹽與廢氣中的SO₂、NO₂發生磺化、硝化反應，在脫硫脫硝的同時副產一種以磺化硝基腐植酸鹽為主要成分的肥料。同時兼顧環境保護和資源化利用，并且反應層易于再生、治理效率高、二次污染少、經濟效益好。

本發明是通過如下技術方案實現的，具體包括如下步驟：

①利用三氧化二鋁纖維，擠壓成型后，燒結成多孔載體；

所述的三氧化二鋁纖維，其直徑為0.01～30μm，長度與直徑之比為1～100。

所述的燒結多孔載體，其燒結溫度是為500～1500℃。

所述的燒結成型的多孔催化載體，其孔隙率為35％～85％，比重為300～800kg/m³。

②將多孔載體在添加催化劑配方的溶液中浸漬，然后干燥，焙燒，形成多孔催化載體。

所述的催化劑配方，是由Pt、Co、Ni、Cu、Mn、Cr、Fe、Zn、La等化合物中的任何一種，其質量百分比含量為0.1～20％。

所述的干燥和焙燒，干燥溫度為60～200℃，干燥時間為8～24小時，焙燒溫度為400～900℃，焙燒時間為4～8小時。

③將負載有催化劑的多孔催化載體在腐植酸鹽溶液浸漬；

所述的腐植酸鹽溶液，是指：腐植酸鈉、腐植酸鉀或腐植酸銨溶液，其質量百分比含量為1～50％。

④將浸漬過腐植酸鹽溶液的多孔催化載體裝入煙氣脫硫脫硝塔內，形成吸附/吸收反應層；

⑤在脫硫脫硝塔的煙氣進口段噴入水霧，使煙氣增濕，利用煙氣余熱，使水霧氣化，在熱濕蒸汽作用下，反應層上負載有腐植酸鹽的多孔催化載體吸附/吸收煙氣中的氧化硫和氮氧化物反應，實現煙氣同時脫硫脫硝；

所述的脫硫脫硝，其吸附/吸收反應層溫度在0℃～300℃之間。