一种烟气脱硫吸附剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于环保催化材料领域，更具体地，涉及一种烟气脱硫吸附剂及其制备方法与应用。
背景技术：
：烟气对环境危害巨大，严重影响身心健康。目前，煤炭在我国仍然作为主要的能源形势，由于燃煤造成的烟气污染严重恶化了大气环境。因此，消除烟气中硫氧化物是一项紧迫的任务。现有的烟气脱硫技术有多种，包括固相吸附，等离子体技术，催化氧化和溶液吸附等。其中，最常用的是吸附方法，对吸附技术而言，高效的脱硫吸附剂是关键。由于烟气的排放温度较高，在高温下固体吸附剂容易烧结，也容易发生相变，降低了其脱硫吸附效率。技术实现要素：本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种烟气脱硫吸附剂的制备方法。该方法采用碱溶液回流处理二氧化锰，制备了耐高温的mno2烟气脱硫吸附剂，此方法操作简单，重复性好。本发明的另一目的是提供一种上述方法制备的烟气脱硫吸附剂。该烟气脱硫吸附剂具有优异的脱硫性能和较高的热稳定性。本发明的再一目的是提供上述烟气脱硫吸附剂的应用。本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：一种烟气脱硫吸附剂的制备方法，包括如下具体步骤：s1.将α-mno2与碱溶液混和，在一定温度下搅拌回流反应；s2.将步骤s1所得产物用去离子水进行洗涤和过滤，得到固体产物；s3.将固体产物干燥，即得耐高温的烟气脱硫吸附剂。优选地，步骤s1中所述碱溶液为koh、naoh或ba(oh)2。优选地，步骤s1中所述碱溶液的摩尔浓度为0.5～3.0mol/l。优选地，步骤s1中所述α-mno2和碱溶液的质量体积比为(1～3)：50g/ml。优选地，步骤s1中所述温度为120～140℃，所述回流反应的时间为3～9h。优选地，步骤s3中所述干燥的温度为60℃～100℃，干燥的时间为12～24h。上述方法制备的烟气脱硫吸附剂及其在高温烟气脱硫中的应用。优选地，所述高温为100℃～750℃。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1.本发明采用碱溶液回流处理二氧化锰吸附剂，制备了耐高温的mno2，提高其热稳定性，从通常的550℃提高到750℃，此方法操作简单，重复性好。2.本发明制备的二氧化锰烟气脱硫吸附剂的热稳定性好，在550℃以上该吸附剂也不容易烧结和发生相变，具有耐高温的特性和优异的脱硫性能。附图说明图1为实施例2和5制备的二氧化锰经过750℃焙烧后的xrd图。图2为实施例2制备的二氧化锰的热重曲线。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本
技术领域：
常规试剂、方法和设备。实施例1称取3.3gkoh(质量分数85％)溶于100ml水溶液中，配置得到的碱溶液浓度为0.5mol/l，搅拌至溶解，再称取2gα-mno2加入上述溶液，在140℃下搅拌回流6h，待反应结束后，然后将得到的产物进行洗涤和离心，再将固体产物放置于100℃的烘箱干燥12h，最后得到耐高温的烟气脱硫吸附剂mno2。实施例2称取6.6gkoh(质量分数85％)溶于100ml水溶液中，配置得到的碱溶液浓度为1mol/l，再称取4gα-mno2加入上述溶液，在120℃下搅拌回流6h，待反应结束后，然后将得到的产物进行洗涤和离心，再将固体产物放置于60℃的烘箱干燥24h，最后得到耐高温的烟气脱硫吸附剂mno2。本实施例制备的mno2经过750℃焙烧后样品的xrd如图1(c)所示，从图1c可见，经过高温焙烧后，仍然保持α晶型不变(jcpdf44-0141)，而未经碱处理的mno2，即使在650℃下焙烧的产品(图1(a))也会出现mn2o3的杂峰(jcpdf41-1442)，这说明未经处理的mno2不耐高温。进一步地，从图2的热重对比图也可得到证明。从图2的热重曲线可见，本实施例制备的mno2的相转变锋在750℃以后，而原样的相转变锋在550℃。这充分表明，经过碱液处理后，mno2的耐温性能得到有效改善，因此可以用于高温的烟气脱硫吸附。实施例3称取19.8gkoh(质量分数85％)溶于100ml水溶液中，配置得到的碱溶液浓度为1.5mol/l，再称取6gα-mno2加入上述溶液，在120℃下搅拌回流3h，待反应结束后，然后将得到的产物进行洗涤和离心，再将固体产物放置于60℃的烘箱干燥12h，最后得到耐高温的烟气脱硫吸附剂mno2。实施例4称取39.6gkoh(质量分数85％)溶于100ml水溶液中，配置得到的碱溶液浓度为3mol/l，再称取2gα-mno2加入上述溶液，在120℃下搅拌回流6h，待反应结束后，然后将得到的产物进行洗涤和离心，再将固体产物放置于60℃的烘箱干燥12h，最后得到耐高温的烟气脱硫吸附剂mno2。实施例5称取6gnaoh溶于100ml水溶液中，配置得到的碱溶液浓度为1.5mol/l，再称取2gα-mno2加入上述溶液，在140℃下搅拌回流3h，待反应结束后，然后将得到的产物进行洗涤和离心，再将固体产物放置于60℃的烘箱干燥12h，最后得到耐高温的脱硫吸附剂mno2。本实施例制备的mno2经过750℃焙烧后得到的样品的xrd如图1(b)所示。由图1(b)可见，经过高温焙烧后，仍然保持α晶型不变(jcpdf44-0141)，这表明得到的二氧化锰吸附剂具有耐高温性。实施例6称取8.565gba(oh)2溶于100ml水溶液中，配置得到的碱溶液浓度为0.5mol/l，再称取2gα-mno2加入上述溶液，在120℃下搅拌回流9h，待反应结束后，然后将得到的产物进行洗涤和离心，再将固体产物放置于60℃的烘箱干燥12h，最后得到耐高温的烟气脱硫吸附剂mno2。实施例7模拟烟气so2的浓度为1000mg/m3，在固定床反应器内评价脱硫性能，其脱硫性能如表1所示。表1为本发明制备的二氧化锰吸附剂的脱硫性能。从表1可见，经过碱溶液处理后的二氧化锰的脱硫性能得到大幅度提高。表1本发明制备的二氧化锰吸附剂的脱硫性能吸附剂硫容(mg/g)α-mno221实施例2制备的mno292实施例5制备的mno285实施例6制备的mno280上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12