一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，工業(yè)快速發(fā)展引發(fā)的痕量金屬元素的污染問題受到了人們的廣泛關(guān)注，特別是汞污染危機日益嚴峻。汞作為一種主要的全球性污染物，在大氣中停留時間長，毒性大，并且具有生物累積作用，不僅污染生態(tài)環(huán)境，還可通過呼吸、皮膚接觸、飲食等方式進入人體，嚴重危及到人類的身體健康。汞主要通過自然界及人類活動釋放到環(huán)境中，燃煤鍋爐是汞排放的最大人為污染源。我國是世界第一大煤炭消費國，能源結(jié)構(gòu)中煤炭的比例高達75%，并且這種格局在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)仍不會有大的改變。因此，研宄和開發(fā)有效的燃煤煙氣汞污染控制方法是我國環(huán)?？萍既藛T面臨的重要任務(wù)之一。
沸石是一種多孔性骨架型硅鋁酸鹽分子篩，可作為離子交換劑、吸附分離劑、催化劑等。沸石骨架中微孔孔徑由于孔穴的結(jié)晶性質(zhì)使其分布非常均一，內(nèi)部的孔穴對大小不同的分子可進行選擇性吸附。沸石是一種強極性吸附劑，極易水分子等極性分子，由于自身硅鋁比和孔徑大小不同，對不同極性分子具有選擇性，孔道內(nèi)有可被交換的金屬陽離子，對某些特定分子有特殊的吸附作用。在廢氣處理方面，沸石可以吸附廢氣中的二氧化硫和氮氧化物，但是其吸附量低，利用改性方法可以改變沸石的電性、孔徑等，可以用來對不同分子特性和直徑的氣體進行吸附。
[0003]殼聚糖是甲殼素脫除部分乙?；漠a(chǎn)物，殼聚糖具有生無可降解、毒性低的優(yōu)點，它與氨基極易形成四級胺正離子，有弱堿性陰離子交換作用，不但對印染的廢水能脫色，還對過渡金屬離子有良好的螯合作用。殼聚糖是線型結(jié)構(gòu)的高分子物質(zhì)，在酸性溶液中會溶解，穩(wěn)定性差，難以形成顆粒結(jié)構(gòu)，用于傳質(zhì)分離過程時，平衡時間長，傳質(zhì)速率慢，在固定床層中作為吸附劑應(yīng)用受到了一定的限制。本發(fā)明采用浸漬法將殼聚糖和改性沸石混合，制備的吸附劑表面凹凸不平，增強了吸附力度，而且微孔數(shù)量明顯增加，孔融明顯增大，比表面積提高，因此具有較強的吸附能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法。
[0005]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，由下列重量份的原料制成:沸石30-50、鋁溶膠
3-4、聚乙烯吡咯烷酮0.4-1、脫乙酰殼聚糖15-20、陽離子聚丙烯酰胺0.1-0.3、氧化鋁6_9、氧化銅3-5、草酸鈣10-14、去離子水適量；
本發(fā)明所述一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，由以下具體步驟制成:
(I)將沸石用0.lmol/1鹽酸溶液浸泡24h，過濾除去雜質(zhì)，用去離子水將沸石洗滌至中性，干燥粉碎后和聚乙烯吡咯烷酮混合加熱至300-500° C，得到多孔沸石，再將多孔沸石、陽離子聚丙烯酰胺和蒸餾水加到超聲振蕩器中超聲20-40min，烘干后得到改性沸石備用； (2)將草酸鈣在700-800°C下高溫煅燒2-3小時，煅燒后粉碎成300-400目，然后和氧化鋁、氧化銅混合攪拌均勻，再將混合粉末、改性沸石、鋁溶膠和去離子水混合攪拌均勻，加熱至80-100° C，持續(xù)攪拌至變成糊狀，停止加熱，將混合物置入烘箱中于105° C下烘干備用;
(3)將脫乙酰殼聚糖用3-5倍量3%的醋酸溶液溶解，再將步驟(2)的混合物加到殼聚糖溶液中調(diào)成糊狀，攪拌均勻后加到烘箱中于100° C下加熱干燥，再研細過200目篩即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明采用沸石在高溫下煅燒形成多孔結(jié)構(gòu)，利用陽離子聚丙烯酰胺改性多孔沸石，在沸石表面形成帶負電的膠體，增強了沸石本身的吸附性，并且加強了與殼聚糖的相容性，提高了復(fù)合吸附劑的微孔數(shù)量，增大孔容積使吸附劑具有較強的吸附能力，本發(fā)明吸附劑具有很強的汞吸附能力，操作簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，值得推廣。
【具體實施方式】
[0007]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0008]一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:沸石46、鋁溶膠3、聚乙烯吡咯烷酮0.6、脫乙酰殼聚糖18、陽離子聚丙烯酰胺0.2、氧化鋁7、氧化銅4、草酸鈣11、去離子水適量；
本發(fā)明所述一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，由以下具體步驟制成:
(1)將沸石用0.lmol/1鹽酸溶液浸泡24h，過濾除去雜質(zhì)，用去離子水將沸石洗滌至中性，干燥粉碎后和聚乙烯吡咯烷酮混合加熱至450° C，得到多孔沸石，再將多孔沸石、陽離子聚丙烯酰胺和蒸餾水加到超聲振蕩器中超聲30min，烘干后得到改性沸石備用；
(2)將草酸鈣在750°C下高溫煅燒2小時，煅燒后粉碎成400目，然后和氧化鋁、氧化銅混合攪拌均勻，再將混合粉末、改性沸石、鋁溶膠和去離子水混合攪拌均勻，加熱至90° C，持續(xù)攪拌至變成糊狀，停止加熱，將混合物置入烘箱中于105° C下烘干備用；
(3)將脫乙酰殼聚糖用4倍量3%的醋酸溶液溶解，再將步驟(2)的混合物加到殼聚糖溶液中調(diào)成糊狀，攪拌均勻后加到烘箱中于100° C下加熱干燥，再研細過200目篩即得。
[0009]經(jīng)測定，按本發(fā)明制備的吸附劑吸附容量為6.72mmol/g，對汞的清除率達到70.3%ο
【主權(quán)項】
1.一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沸石30-50、鋁溶膠3-4、聚乙烯吡咯烷酮0.4-1、脫乙酰殼聚糖15-20、陽離子聚丙烯酰胺0.1-0.3、氧化鋁6-9、氧化銅3-5、草酸鈣10-14、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將沸石用0.lmol/1鹽酸溶液浸泡24h，過濾除去雜質(zhì)，用去離子水將沸石洗滌至中性，干燥粉碎后和聚乙烯吡咯烷酮混合加熱至300-500° C，得到多孔沸石，再將多孔沸石、陽離子聚丙烯酰胺和蒸餾水加到超聲振蕩器中超聲20-40min，烘干后得到改性沸石備用； (2)將草酸鈣在700-800°C下高溫煅燒2-3小時，煅燒后粉碎成300-400目，然后和氧化鋁、氧化銅混合攪拌均勻，再將混合粉末、改性沸石、鋁溶膠和去離子水混合攪拌均勻，加熱至80-100° C，持續(xù)攪拌至變成糊狀，停止加熱，將混合物置入烘箱中于105° C下烘干備用; (3)將脫乙酰殼聚糖用3-5倍量3%的醋酸溶液溶解，再將步驟(2)的混合物加到殼聚糖溶液中調(diào)成糊狀，攪拌均勻后加到烘箱中于100° C下加熱干燥，再研細過200目篩即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙氣脫汞吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：沸石30-50、鋁溶膠3-4、聚乙烯吡咯烷酮0.4-1、脫乙酰殼聚糖15-20、陽離子聚丙烯酰胺0.1-0.3、氧化鋁6-9、氧化銅3-5、草酸鈣10-14、去離子水適量；本發(fā)明吸附劑具有很強的汞吸附能力，操作簡單，成本低，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，值得推廣。
【IPC分類】B01D53/02, B01J20/26, B01J20/30
【公開號】CN104888722
【申請?zhí)枴緾N201510238345
【發(fā)明人】黃平
【申請人】安徽鑫昆凈化設(shè)備有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月12日