[發明專利]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

• 申請號: 201710514533.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107262031A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 鐘華;梁明;張兵
• 申請（專利權）人: 安徽天順環保設備股份有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及煙氣脫汞技術領域，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

在燃煤煙氣中，單質氣態汞Hg⁰難以捕獲，隨煙氣釋放到大氣中，成為主要的環境污染物。且Hg⁰是大氣環境中相對較穩定的形態，可在大氣中被長距離地輸運遷移，從而形成大范圍的汞污染。我國作為以煤為主要能源的國家，燃煤導致的汞超標排放已經承受世界其它國家的巨大政治壓力，對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現方式，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，但常規活性炭吸附劑成本高且消耗量大，運行費用昂貴，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的商業活性炭用于煙道氣脫汞。

城市污泥的處理處置是我國乃至當今世界另一個嚴峻的環境問題。傳統污泥處置如填埋、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，但多采用傳統化學法制備，成本高、性能無法與傳統活性炭相比，很難在工業上推廣應用。

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路線，研究共熱解所得吸附劑的一般吸附性能和重金屬轉化特性，雖然取得一定效果，但改吸附劑僅有物理吸附，除汞效率低。

發明內容

本發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，以克服現有技術的不足。

本發明的目的是這樣實現的：

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，通入氮氣30min，然后打開電源，在氮氣氛中以10℃/min速度升至175℃，干燥1 h，繼續升溫至指定溫度，保持溫度活化一段時間，關閉電源，在氮氣保護下冷卻至室溫，得到活化熱解產物；

（4）將步驟（3）制得的活化產物研磨篩分過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^-，置于鼓風干燥箱中在105℃的條件下干燥12 h，出料。

所述步驟（3）中氮氣流量為30L/h，活化熱解終溫為645-650℃，保持溫度活化20min。

本發明有以下有益效果：本發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吸附，除汞效率高，成本低；一方面本發明巧妙利用污泥與秸稈的高氧含量特點，在熱解時形成CO、CO₂、水蒸氣等氣體，可使固體炭粉中形成孔隙，免去常規活性炭制備方法的炭化、活化等復雜工序，成本大幅降低，僅為傳統活性炭的10％-20％，同時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物發生解聚、斷鍵反應，導致更多的碳以揮發分的形式析出，而揮發分的析出具有造孔作用，對吸附劑孔隙發展有一定促進作用；另一方面本工藝制備過程省略多步干燥環節，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、經濟實用等特點。

具體實施方式

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；