[發(fā)明專利]一種氯化鋅活化改性污泥?秸稈脫汞吸附劑及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710514533.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN107262031A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘華;梁明;張兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽天順環(huán)保設(shè)備股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙氣脫汞技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氯化鋅活化改性污泥-秸稈脫汞吸附劑及制備方法。

背景技術(shù)

在燃煤煙氣中，單質(zhì)氣態(tài)汞Hg⁰難以捕獲，隨煙氣釋放到大氣中，成為主要的環(huán)境污染物。且Hg⁰是大氣環(huán)境中相對(duì)較穩(wěn)定的形態(tài)，可在大氣中被長(zhǎng)距離地輸運(yùn)遷移，從而形成大范圍的汞污染。我國(guó)作為以煤為主要能源的國(guó)家，燃煤導(dǎo)致的汞超標(biāo)排放已經(jīng)承受世界其它國(guó)家的巨大政治壓力，對(duì)燃煤鍋爐汞的排放控制已刻不容緩。目前燃燒后脫汞為大氣汞污染控制的主要實(shí)現(xiàn)方式，分為活性炭吸附劑法、FGD除汞法、飛灰除汞法、鈣基吸附劑脫汞法等。其中活性炭吸附是最有效的煙氣脫汞方法，但常規(guī)活性炭吸附劑成本高且消耗量大，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，一般燃煤電廠難以承受。因此，亟待研制新型、高效、低成本的吸附劑以替代傳統(tǒng)的商業(yè)活性炭用于煙道氣脫汞。

城市污泥的處理處置是我國(guó)乃至當(dāng)今世界另一個(gè)嚴(yán)峻的環(huán)境問題。傳統(tǒng)污泥處置如填埋、焚燒等方式的弊端日漸凸顯，為此，世界各國(guó)紛紛開展了污泥處理處置的研究，將污泥制成吸附劑是方向之一，但多采用傳統(tǒng)化學(xué)法制備，成本高、性能無法與傳統(tǒng)活性炭相比，很難在工業(yè)上推廣應(yīng)用。

為此張雙全，王文俊等人提出將污泥與秸稈共熱解制吸附劑的技術(shù)路線，研究共熱解所得吸附劑的一般吸附性能和重金屬轉(zhuǎn)化特性，雖然取得一定效果，但改吸附劑僅有物理吸附，除汞效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種氯化鋅活化改性污泥-秸稈脫汞吸附劑及制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種氯化鋅活化改性污泥-秸稈脫汞吸附劑，其特征在于，采用城市污泥與玉米秸稈為原料，按一定質(zhì)量比添加活化劑固體氯化鋅粉末，通過共熱解法制備而成。

所述的城市污泥與玉米秸稈質(zhì)量比為配比1∶1，其中所述的城市污泥含水率為80-85%。

所述的氯化鋅粉末∶（城市污泥與玉米秸稈）質(zhì)量比為0.7∶1。

所述的一種氯化鋅活化改性污泥-秸稈脫汞吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將玉米秸稈破碎至長(zhǎng)度為3-5mm的粉體備用；

（2）將氯化鋅粉末加入到城市污泥中，邊加邊攪拌直至氯化鋅全部溶解；

（3）將步驟（1）和步驟（2）物料攪拌混勻置于馬弗爐中，通入氮?dú)?0min，然后打開電源，在氮?dú)夥罩幸?0℃/min速度升至175℃，干燥1 h，繼續(xù)升溫至指定溫度，保持溫度活化一段時(shí)間，關(guān)閉電源，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至室溫，得到活化熱解產(chǎn)物；

（4）將步驟（3）制得的活化產(chǎn)物研磨篩分過200-300目篩，先用3mol/L的鹽酸清洗8-10次，再用70℃以上熱水漂洗至無Cl^-，置于鼓風(fēng)干燥箱中在105℃的條件下干燥12 h，出料。

所述步驟（3）中氮?dú)饬髁繛?0L/h，活化熱解終溫為645-650℃，保持溫度活化20min。

本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明采用污泥和玉米秸稈共熱解后再用氯化鋅改性處理，制得的吸附劑既有物理吸附又有化學(xué)吸附，除汞效率高，成本低；一方面本發(fā)明巧妙利用污泥與秸稈的高氧含量特點(diǎn)，在熱解時(shí)形成CO、CO₂、水蒸氣等氣體，可使固體炭粉中形成孔隙，免去常規(guī)活性炭制備方法的炭化、活化等復(fù)雜工序，成本大幅降低，僅為傳統(tǒng)活性炭的10％-20％，同時(shí)隨著玉米秸稈量的增加和熱解溫度的升高，污泥和玉米秸稈中有機(jī)物發(fā)生解聚、斷鍵反應(yīng)，導(dǎo)致更多的碳以揮發(fā)分的形式析出，而揮發(fā)分的析出具有造孔作用，對(duì)吸附劑孔隙發(fā)展有一定促進(jìn)作用；另一方面本工藝制備過程省略多步干燥環(huán)節(jié)，直接利用脫水污泥中含有的水分溶解藥劑，減少工藝用水，過程簡(jiǎn)單，成本較低，制得的吸附劑具有脫汞效率高、“以廢治廢”、成本低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

一種氯化鋅活化改性污泥-秸稈脫汞吸附劑，其特征在于，采用城市污泥與玉米秸稈為原料，按一定質(zhì)量比添加活化劑固體氯化鋅粉末，通過共熱解法制備而成。

所述的城市污泥與玉米秸稈質(zhì)量比為配比1∶1，其中所述的城市污泥含水率為80-85%。

所述的氯化鋅粉末∶（城市污泥與玉米秸稈）質(zhì)量比為0.7∶1。

所述的一種氯化鋅活化改性污泥-秸稈脫汞吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將玉米秸稈破碎至長(zhǎng)度為3-5mm的粉體備用；

（2）將氯化鋅粉末加入到城市污泥中，邊加邊攪拌直至氯化鋅全部溶解；