本發(fā)明涉及脫硫脫汞劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種改性殼聚糖為原料制備脫硫脫汞劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
煤碳在我國的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，占據(jù)著主導(dǎo)地位，其占全國一次能源產(chǎn)量的70％左右。在煤碳能源如此豐富的環(huán)境下，使得發(fā)電能源以煤為主的格局將會(huì)長期維持。燃煤火力發(fā)電機(jī)組在我國電力工業(yè)中占主導(dǎo)地位，但是，煤碳的燃燒伴隨著生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化，使得近年來需要對煤碳進(jìn)行處理后，再將其用于火電廠應(yīng)用，否則需要對火電廠燃煤尾氣的排放進(jìn)行處理，其原因在于：我國煤碳資源中含有大量的硫、汞成分，硫成分進(jìn)入環(huán)境中后，容易造成酸雨的產(chǎn)生，汞在環(huán)境中，其進(jìn)入生物體，會(huì)與甲基形成甲基汞，而甲基汞是具有劇毒的，將會(huì)嚴(yán)重影響生物體的新陳代謝。
現(xiàn)有技術(shù)中，對于燃煤排放過程中的硫成分脫除技術(shù)研究比較多，如在電廠燃煤排氣管上安裝石灰石-石膏濕法脫硫裝置，使得煙氣出口中硫成分達(dá)標(biāo)排放；而對于上述裝置，卻難以將煙氣中的汞成分脫除，而且采用上述裝置進(jìn)行處理，會(huì)使得大量的石膏產(chǎn)生，造成后處理負(fù)擔(dān)增加，處理煙氣胡的硫成分得不到合理的利用。
為此，有研究者采用軟錳礦、碳酸錳進(jìn)行結(jié)合配制成礦漿處理，使得軟錳礦中的二氧化錳對二氧化硫以及單質(zhì)汞進(jìn)行催化氧化，使得煙氣中的二氧化硫能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；同時(shí)也能夠使得其中的單質(zhì)汞轉(zhuǎn)化成離子汞進(jìn)入礦漿中，使得實(shí)現(xiàn)脫硫脫汞；也有采用軟錳礦干法進(jìn)行脫除煙氣中的硫、汞的方法，但是無論是采用礦漿，還是采用干法處理煙氣，其對于硫、汞的脫除率較低，僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)硫脫除率達(dá)到70％左右，對于汞的脫除率達(dá)到64％左右，使得在煙氣中依然含有大量的硫、汞成分，依然容易造成環(huán)境的污染。
基于此，又有研究者對脫硫脫汞劑進(jìn)行了研究，采用二氧化錳、磁性氧化鐵鐵Fe21.333O32為活性成分，將活性成分與載體結(jié)合，使得對硫、汞脫除率達(dá)到了99％以上，但是，由于其中的磁性氧化鐵Fe21.333O32成分是的制備成本較高，難于獲取，使得工業(yè)化應(yīng)用成本較高，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改性殼聚糖為原料制備脫硫脫汞劑及其制備方法。
具體是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種改性殼聚糖為原料制備脫硫脫汞劑，原料成分以重量份計(jì)為改性殼聚糖1-3份、軟錳礦10-20份、水，用量為能夠使得液固比為3-7:1；其中改性殼聚糖是采用氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3-2.1混合后，滴入高碘酸鈉，滴入量占氨基硫脲質(zhì)量0.3-1.1倍，攪拌均勻，即可。
所述的軟錳礦為20-100目的粉末。
所述的軟錳礦是經(jīng)過微波輻射處理過的。
所述的微波輻射，輻射功率為130-180W，輻射時(shí)間為8-15min。
上述的改性殼聚糖為原料制備脫硫脫汞劑制備方法，包括以下步驟：
(1)將軟錳礦粉碎，研磨成粉末，并將其置于采用微波輻射處理8-15min，輻射功率為130-180W，加入水，形成礦漿；
(2)將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3-2.1混合，滴入占氨基硫脲質(zhì)量0.3-1.1倍的高碘酸鈉，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；
(3)將礦漿加入到改性殼聚糖中，并加水調(diào)整其液固比為3-7:1，即得。
所述的步驟(1)，軟錳礦研磨成粉末后，加水，將其制備成礦漿后，再將其采用微波輻射處理8-15min，輻射功率為130-180W。
本發(fā)明創(chuàng)造的制備方法，其步驟，還可以是按照以下進(jìn)行的：
(1)取軟錳礦，粉碎，研磨，微波輻射8-15min，輻射功率為130-180W，加水，制備礦漿；
(2)將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3-2.1混合，將礦漿加入，攪拌均勻，調(diào)整液固比為3-7:1，即得。
所述的高碘酸鉀采用高錳酸鉀代替。
本發(fā)明創(chuàng)造的改性殼聚糖為原料制備脫硫脫汞劑應(yīng)用于火電廠燃煤煙氣脫硫脫汞處理。
所述的火電廠燃煤煙氣溫度為≤170℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：
本發(fā)明創(chuàng)造的脫硫脫汞劑原料易得，成本較低，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對煙氣中的二氧化硫氧化成成硫酸，而且還能夠?qū)煔庵械膯钨|(zhì)汞氧化成離子汞進(jìn)入溶液中，并被加入改性殼聚糖絡(luò)合沉淀下來，使得汞成分通過過濾杯分離出來，使得排放煙氣中的二氧化硫和汞成分的含量接近于零，使得脫除率均達(dá)到98％以上。
尤其對于煙氣溫度低于170℃，其脫除效率更加較優(yōu)，有效的避免了脫硫脫汞劑的分解以及蒸汽較多導(dǎo)致脫除效果較差的缺陷，優(yōu)選在火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞領(lǐng)域應(yīng)用。
本發(fā)明創(chuàng)造將殼聚糖與氨基硫脲濟(jì)寧作用改性，使得改性后的殼聚糖的絡(luò)合功能增強(qiáng)，并且氨基硫脲的活性較優(yōu)，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的改性，增強(qiáng)對重金屬離子的絡(luò)合功能，使得在煙氣脫硫脫汞過程中，能夠大幅度的降低其中的成分含量，而且還能夠在溶液中起到緩沖作用，使得軟錳礦在進(jìn)行催化氧化生成硫酸過程中，其pH值得到穩(wěn)定，增強(qiáng)對二氧化硫的脫除，使得脫除率達(dá)到98％以上。
本發(fā)明創(chuàng)造的制備工藝簡單，其制備能耗較低，成本較低，而且殼聚糖屬于具有絮凝作用的天然化合物，使得在絡(luò)合重金屬汞離子后，能夠?qū)崿F(xiàn)快速沉淀，增強(qiáng)汞離子從溶液中脫離出來，使得在煙氣脫硫脫汞過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)將硫酸錳回收利用，降低汞對硫酸錳副產(chǎn)品的污染，提高煙氣脫硫脫汞的附加值。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
在某些實(shí)施例中，所述的軟錳礦為20-100目的粉末。
在某些實(shí)施例中，所述的軟錳礦是經(jīng)過微波輻射處理過的。
在某些實(shí)施例中，所述的微波輻射，輻射功率為130-180W，輻射時(shí)間為8-15min。
在某些實(shí)施例中，改性殼聚糖為原料制備脫硫脫汞劑制備方法，包括以下步驟：
(1)將軟錳礦粉碎，研磨成粉末，并將其置于采用微波輻射處理8-15min，輻射功率為130-180W，加入水，形成礦漿；
(2)將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3-2.1混合，滴入占氨基硫脲質(zhì)量0.3-1.1倍的高碘酸鈉，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；
(3)將礦漿加入到改性殼聚糖中，并加水調(diào)整其液固比為3-7:1，即得。
在某些實(shí)施例中，所述的步驟(1)，軟錳礦研磨成粉末后，加水，將其制備成礦漿后，再將其采用微波輻射處理8-15min，輻射功率為130-180W。
在某些實(shí)施例中，制備方法，還可以是按照以下進(jìn)行的：
(1)取軟錳礦，粉碎，研磨，微波輻射8-15min，輻射功率為130-180W，加水，制備礦漿；
(2)將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3-2.1混合，將礦漿加入，攪拌均勻，調(diào)整液固比為3-7:1，即得。
在某些實(shí)施例中，所述的高碘酸鉀采用高錳酸鉀代替。
在某些實(shí)施例中，用于火電廠燃煤煙氣脫硫脫汞處理；火電廠燃煤煙氣溫度為≤170℃。
實(shí)施例1
取軟錳礦粉碎成粉末后，將其加水制備成礦漿，液固比為3:1，并將其用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例2
取軟錳礦粉碎成粉末后，將其加水制備成礦漿，液固比為3:1，并采用微波輻射處理15min，輻射功率為130W，并將其用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例3
取軟錳礦粉碎成粉末后，采用微波輻射處理15min，輻射功率為130W，將其加水制備成礦漿，液固比為3:1，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例4
取軟錳礦粉碎成粉末后，采用微波輻射處理8min，輻射功率為180W，將其加水制備成礦漿，液固比為7:1，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例5
取軟錳礦粉碎成粉末，取改性殼聚糖，改性殼聚糖的改性是將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3混合后，滴入高碘酸鈉，滴入量占氨基硫脲質(zhì)量0.3倍，攪拌均勻，而得；將軟錳礦粉末與改性殼聚糖按照質(zhì)量比為20:1混合后，加入水調(diào)制成液固比為5:1，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例6
取軟錳礦粉碎成粉末，取改性殼聚糖，改性殼聚糖的改性是將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:2.1混合后，滴入高碘酸鈉，滴入量占氨基硫脲質(zhì)量1.1倍，攪拌均勻，而得；將軟錳礦粉末與改性殼聚糖按照質(zhì)量比為10:3混合后，加入水調(diào)制成液固比為6:1，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例7
取軟錳礦粉碎成粉末，采用微波輻射處理10min，輻射功率為150W，取改性殼聚糖，改性殼聚糖的改性是將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.5混合后，滴入高碘酸鈉，滴入量占氨基硫脲質(zhì)量0.7倍，攪拌均勻，而得；將軟錳礦粉末與改性殼聚糖按照質(zhì)量比為15:2混合后，加入水調(diào)制成液固比為4：1，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例8
取軟錳礦粉碎成粉末，加水制備成礦漿，采用微波輻射處理13min，輻射功率為140W，取改性殼聚糖，改性殼聚糖的改性是將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3混合后，滴入高碘酸鈉，滴入量占氨基硫脲質(zhì)量0.7倍，攪拌均勻，而得；將礦漿以軟錳礦粉質(zhì)量計(jì)與改性殼聚糖按照質(zhì)量比為13:2.5混合后，加入水調(diào)制成液固比為5.5：1，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例9
將軟錳礦粉碎，研磨成粉末，并將其置于采用微波輻射處理14min，輻射功率為180W，加入水，形成礦漿；將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.7混合，滴入占氨基硫脲質(zhì)量0.3倍的高碘酸鈉，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；將礦漿以軟錳礦粉質(zhì)量計(jì)加入到改性殼聚糖中，并加水調(diào)整其液固比為3:1，即得。用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例10
將軟錳礦粉碎，研磨成粉末，并將其置于采用微波輻射處理11min，輻射功率為160W，加入水，形成礦漿；將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.9混合，滴入占氨基硫脲質(zhì)量0.5倍的高碘酸鈉，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；將礦漿以軟錳礦粉質(zhì)量計(jì)加入到改性殼聚糖中，并加水調(diào)整其液固比為7:1，即得。用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例11
取軟錳礦，粉碎，研磨，微波輻射9min，輻射功率為180W，加水，制備礦漿；將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:1.3混合，將礦漿以軟錳礦粉質(zhì)量計(jì)加入，使得軟錳礦粉與殼聚糖質(zhì)量比為15:2，攪拌均勻，調(diào)整液固比為7:1，即得。用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例12
取軟錳礦，粉碎，研磨，微波輻射15min，輻射功率為130W，加水，制備礦漿；將氨基硫脲與殼聚糖按照質(zhì)量比為1:2.1混合，將礦漿以軟錳礦粉質(zhì)量計(jì)加入，使得軟錳礦粉與殼聚糖質(zhì)量比為17:2，攪拌均勻，調(diào)整液固比為5:1，即得。用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
實(shí)施例13
將實(shí)施例10中的高碘酸鉀采用高錳酸鉀代替，用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理，其結(jié)果見表1所示。
脫硫脫汞效率評價(jià)(該實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行模擬處理的試驗(yàn)效果評價(jià))：
上述實(shí)施例1-13中在用于火電廠燃煤煙氣的脫硫脫汞處理時(shí)，煙氣的溫度均≤170℃，在處理過程中，均是將上述制備的脫硫脫汞劑在噴淋吸收裝置中，通過煙氣從吸收塔底部進(jìn)入，噴淋液從頂部噴淋下來，實(shí)現(xiàn)煙氣與脫硫脫汞劑進(jìn)行氣液接觸作用，脫除煙氣中的硫、汞成分，并對每個(gè)實(shí)施例中進(jìn)入噴淋塔前的煙氣中的硫、汞成分檢測，對噴淋吸收塔煙氣出口處的硫、汞成分的檢測，通過脫除前后的對比，對該脫硫脫汞劑的效果進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果如表1所示：
表1
本發(fā)明創(chuàng)造中的改性殼聚糖在改性過程中，其僅僅是將各原料按照配比進(jìn)行簡單的混合均勻，該混合均勻使得各成分之間相互作用，使得將其與軟錳礦漿進(jìn)行混合后，能夠有效的促進(jìn)煙氣中的硫、汞成分的脫除，而且各原料的易得，制備工藝簡單，成本低，應(yīng)用于工業(yè)中成本較低，而且殼聚糖屬于純天然化合物，不易給環(huán)境帶來二次污染。
由上述表1的數(shù)據(jù)顯示可以看出，本發(fā)明創(chuàng)造的脫硫脫汞劑在對溫度低于170℃的煙氣進(jìn)行噴淋處理時(shí)，其能夠有效使得脫硫脫汞效率達(dá)到98％以上。
雖然本發(fā)明已經(jīng)通過具體實(shí)施方式對其進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在此基礎(chǔ)上所做出的未超出權(quán)利要求保護(hù)范圍的任何形式和細(xì)節(jié)的變化，均屬于本發(fā)明所要保護(hù)的范圍。