專利名稱：復合活性炭脫硫劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于煙氣脫硫、含酸廢水處理領域中的脫硫劑，特別涉及一種復合活性炭脫硫劑及其制備方法。
背景技術：
在燃煤電廠、煤焦化工、化工廢氣、石化煙氣脫硫、廢水處理的行業中，為了適應環境治理達標排放而必須進行脫硫處理。
目前環境污染主要是大氣和廢水污染，大部分排污企業已經認識到兩類污染的嚴重性。燃煤電廠、煤焦化工行業的煙氣含SO2、SO3、H2S等有害物質3000mg/m3以上，化工行業如鈦白粉行業排出廢水含硫酸在5％以上。并且廢氣、廢水中含有部分有機硫和正丁硫。
現在用的脫硫劑種類很多，但也存在一定問題，不是脫硫效率低，就是污染環境，能適應燃煤電廠，化工行業廢氣、廢水處理的脫硫劑很少。目前被使用的有以下幾種一、純堿Na2CO3，雖然工藝簡單，易掌握，但是硫化物形成新污染，價格高。二、石灰石CaCO3顆粒，雖然價格便宜，但工藝復雜，占地面積大，設備投資大，運行費用高，脫硫效率低。三、純堿、石灰石等按一定比例混合形成一種復合脫硫劑，雖然有一定的脫硫效果，但有設備投資大，運行費用高，殘渣利用低，形成二次污染，脫硫率低等缺點。
申請號為02147821.X、發明名稱為“復合循環式流態化干法煙氣脫硫工藝及脫硫反應塔”的專利，公開了一種復合循環式流態化干法煙氣脫硫工藝及脫硫反應塔，其特點是采用生石灰為脫硫劑原料，經潔凈含濕煙氣流化的一個簡易消化裝置，形成高表面活性的消石灰為脫硫劑；系統采用了三種再循環布置方式，即脫硫劑顆粒內循環、外循環以及潔凈含濕煙氣的再循環設計。本發明與現有技術相比，首先在較低的鈣硫比(Ca/S＝1.1-1.3)下可達到90％～92％以上的脫硫效率；其次，具有寬調節比特性，可以滿足燃燒設備從20％到110％負荷變化的高效脫硫要求；第三，減少了耗水量和潔凈煙氣的攜帶水量；第四，采用生石灰為脫硫原料，和簡化的消化系統，降低了投資及運行成本。
其主權項為“一種復合循環式流態化干法煙氣脫硫工藝，主要包括脫硫塔內部分離的脫硫劑顆粒循環和外部除塵器分離出的脫硫劑顆粒再循環，其特征是將潔凈含濕煙氣與燃燒設備中排出的煙氣一起送入流態化脫硫反應塔中的再循環。”申請號為85104062、發明名稱為“煙氣催化脫硫劑及其制備方法”的專利，公開了一種煙氣催化脫硫劑及制備方法.以一種廉價含鐵礦渣和煙泥等工業廢料為主要原料，以活性炭或糧食面粉、氨水作為造孔劑.無須負于載體，只將煙泥，含鐵礦渣混合，加適量水，并加少許造孔劑.經碾磨、達膏狀，劑壓成條形，經干燥、煅燒即可.從而代替了價昂、資源緊缺的銅系及活性炭脫硫劑原料，不僅成本低，可脫除煙氣中90％以上的二氧化硫，且再生性能優良，可回收硫資源，無二次性污染，社會、經濟效益明顯。
其主權項為“一種以氧化鐵為主體組成的，主要用于脫除工業廢氣中二氧化硫的煙氣催化脫硫劑及制備方法。其特征在于所述的以氧化鐵為主體的煙氣催化脫硫劑的原料是工業廢物煙泥及硫鐵礦礦渣，并以活性炭或氨水、面粉作為造孔劑，所述煙氣催化脫硫劑的制備方法為，取煙泥、硫鐵礦渣混合，加入適量水及活性炭或氨水、面粉，經研磨成膏狀，劑壓成條型，然后干燥，鍛燒即可制成，成品便可在一定溫度下脫硫，鹽化后可在空氣中再生。”申請號為99115305.7、發明名稱為“燃煤煙氣除塵脫硫工藝”的專利，公開了一種從燃煤煙氣中除塵、脫硫的工藝方法，主要是采用清水和石灰乳液作為除塵、脫硫劑，在除塵塔，除塵效率在90％以上，脫硫效率在15％左右，在脫硫塔中，脫硫率在80％以上，燃煤煙氣經除塵塔，脫硫塔二級除塵、脫硫，最后排放的燃煤煙氣，脫硫率在95％左右，除塵率＞99％，林格曼黑度＜1級，本發明是一種環保技術，特別適應大型燃煤火力發電廠，燃煤煙氣的處理。
其主權項為“一種燃煤煙氣除塵脫硫工藝，其特征是1)將石灰與水加入添加劑在消化機中攪拌后，放入石灰乳池中待用；2)將燃煤氣煙氣從燃燒爐中經管道引入除塵塔底部，用石灰乳泵和清水泵將石灰乳液和清水從除塵塔頂部霧狀噴射下來，尾液從除塵塔塔底排放口排出，進入沉淀池，過濾，與煤灰渣一同處理；3)在除塵塔除塵、部分脫硫的燃煤煙氣，從除塵塔頂引出，經管道，引入脫硫塔底部，用石灰乳泵從石灰乳池中抽出石灰乳液從脫硫塔脫硫段頂部霧狀噴射；4)在脫硫塔脫硫段引出燃煤煙氣，經脫硫塔頂部的除沫段處理，除去燃煤煙氣中的霧沫后，從脫硫塔頂端引出，再經通風機引入煙囪排空。”申請號為02109749.6、發明名稱為“防潮活性石灰復合脫硫劑”的專利，涉及一種防潮活性石灰復合脫硫劑，屬于鑄造領域中的脫硫劑。它是由下列配方和生產方法得到的石灰85～90％，瑩石5～7％，覆膜劑長石2～3％，冰晶石1～2％，硼酸鈣1～2％，鐵橄欖石0.5～1％，按配方配制原料，混料，高溫煅燒覆膜窯溫控制在1200℃～1250℃，覆膜40～45分鐘；冷卻到室溫，抽檢包裝。優點是不污染環境，渣易清理，不吸潮，好儲存運輸，石灰顆粒經過二次煅燒，原來未燒透的碳酸鈣得到了充分的分解，在脫硫過程中不吸熱，使鑄造過程中鐵液溫度降溫小，節省能源，有利澆注。
其主權項為“一種防潮活性石灰復合脫硫劑，其特征在于它是由下列配方和生產方法得到的a.配方按重量百分比，其中石灰、瑩石為主料，長石、冰晶石、硼酸鈣和鐵橄欖石為覆膜劑；石灰85％～90％該石灰的化學符號為CaO，化學成分為CaO含量＞95％，物理狀態為0.5～3mm白色顆粒狀；瑩石5％～7％該瑩石的化學符號為CaF2，化學成分為CaF2含量＞97％，物理狀態為0～3mm淺黃色顆粒狀；長石2％～3％該長石的化學符號為K·NaAlSi3O8，化學成分為K2O+Na2O含量＞14％、Al2O3含量＞17％、SiO2含量＞67％，物理狀態為120目白色粉末狀；冰晶石1％～2％該冰晶石的化學符號為Na3AlF6，化學成分為Al含量＞11％、F2含量＞50％，物理狀態為120目白色粉末狀；硼酸鈣1％～2％該硼酸鈣的化學符號為CaB4O7，化學成分為B2O3含量＞36％，物理狀態為120目白色粉末狀；鐵橄欖石0.5％～1％該鐵橄欖石的化學符號為Fe2SiO4，化學成分為Fe2SiO4含量＞90％，物理狀態為120目白色粉末狀；b.生產方法2原料配制按配方配制原料；混料將上述配制后的物料投入混料機中攪拌20分鐘；高溫煅燒覆膜在直徑1.2×高24米回轉窯中，將窯溫控制在1200℃～1250℃，使上述混合后的物料在該窯中煅燒覆膜40～50分鐘；冷卻將上述煅燒覆膜后的物料在室內自然冷卻到室溫；抽檢包裝將上述產品進行檢驗，合格的產品包裝，每袋40千克，入庫2。”發明內容本發明的目的是提供一種復合活性炭脫硫劑及其制備方法，以解決目前使用的脫硫劑存在的易吸潮、易粘結，二次污染，投資大，運行費用高和脫硫率低的問題。
為了滿足燃煤電廠，化工行業的廢氣、廢水的治理要求，必須進行脫硫，以保證環境治理達標排放。燃煤電廠的煙氣在濕式、干式或半干式等脫硫工藝中加入本專利復合活性炭脫硫劑，使之與廢氣中的SO2、SO3、H2S等硫類物質發生化學反應，形成穩定硫化物。在化工行業的含酸廢水中加入本發明復合活性炭脫硫劑，使之與廢水中的酸類物質發生化學反應，絮凝、吸附，形成穩定的硫酸鹽物質，從而達到脫硫的目的。
為了實現上述目的，本發明采取的技術方案一種復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～80％；硫脲副產品20～60％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 60％；硫脲副產品 40％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～70％；硫脲副產品 20～56％；酸化風化煤 4～6％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40％；硫脲副產品 56％；酸化風化煤 4％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～70％；硫脲副產品 20～56％；活性炭 3～15％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 50％；硫脲副產品 46％；活性炭 4％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得
石灰40～70％；硫脲副產品 20～56％；活性炭 3～15％；酸化風化煤 3～15％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰48％；硫脲副產品 42％；活性炭 6％；酸化風化煤 4％。
根據所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰40％；硫脲副產品 54％；活性炭 3％；酸化風化煤 3％。
一種復合活性炭脫硫劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟按配方配制原料其中酸化風化煤的制作方法將已有的產品風化煤加入重量為風化煤重量的20％，濃度為60％的硫酸，反應1小時，烘干溫度達80～100℃，1小時后磨粉，然后，按照上述步驟處理后的80％重量比的風化煤與20％重量比的活性炭進行混合，然后加溫加壓反應，壓力2/Pa，溫度為150～300℃，進行活化反應，再經過攪拌磨粉后制得酸化風化煤；高溫高壓燒制在直徑1.2×5米的蒸壓釜中，將硫脲副產品與石灰在釜中發生自身反應30～90分鐘后，溫度升至260～280℃，壓力1.5/Pa，減壓排氣；再加壓1.5～2/Pa，溫度升至150～300℃，保持2小時后降至室溫；冷卻將上述反應后的物料在室內自然冷卻到室溫；混料將上述配制后的物料投入混料機或雷磨機中根據細度要求制粉。
本發明的優點在于一、加入的四種物質石灰、硫脲副產品、活性炭、酸化風化煤相互作用，促進反應。可以吸附廢氣、廢水中的多種成分(如SO2、SO3、H2S、有機硫，正丁硫)，脫硫率可達96％。
二、復合活性炭脫硫劑在燃煤電廠脫硫時，可適應濕式、干式、半干式和循環流化床的煙氣脫硫，不需增加或改造設備。
三、不需磨粉，直接進入料倉或制漿。
四、降低脫硫系統的運行費用。
五、改變石灰石法作吸附劑時，霧化噴嘴易堵塞，吸收塔壁、漿池、料箱和管道易結垢以及脫硫灰綜合利用價值低、范圍小的缺點。
六、脫除有機硫效果明顯。
七、復合活性炭脫硫劑(簡稱復合脫硫劑)用于鈦白粉行業廢水處理與生石灰效果對比表。
說明①復合活性炭脫硫劑不必粉灰、直接投入。
②沉降快。
③價格低于生石灰20％。
④復合活性炭脫硫劑廢泥無二次污染，利用價值高。
八、復合活性炭脫硫劑(簡稱脫硫劑)用于燃煤電廠效果對比表
具體實施例方式
實施例1本發明包括以下原料石灰和硫脲副產品。
石灰化學符號為CaO，化學成分為CaO含量＞95％，物理狀態為0.5～3mm白色顆粒狀。
硫脲副產品硫脲副產品主要成分為氫氧化鈣Ca(OH)2，含量68％，氧化鎂含量3.8％、活性炭含5％，水分23％以上。物理狀態為80目黑色粉末狀。
本發明按以下重量百分比配制原料石灰 40～80％；硫脲副產品20～60％。
生產方法原料配制按上述配方配制原料。
高溫高壓燒制在直徑1.2×5米的蒸壓釜中，將石灰和硫脲副產品在釜中通過發生自身反應30～90分鐘后，溫度升至260～280℃，壓力達1.5/Pa，減壓排氣；然后再次加溫加壓，壓力2/Pa，溫度在150～300℃，保持2～3小時，再減壓排氣，降至常溫放料。
冷卻將上述高溫烤燒后的物料在釜中自然冷卻到室溫，水分保持在5％以下。
磨粉將上述配制后的物料投入混料機或雷磨磨中根據細度要求制粉。攪拌20分鐘磨粉達120目。
本發明按以下具體重量百分比配制原料(5組配方)(1)石灰60％；硫脲副產品 40％。
(2)石灰40％；硫脲副產品 60％。
(3)石灰50％；硫脲副產品 50％。
(4)石灰80％；硫脲副產品 20％。
(5)石灰70％；硫脲副產品 30％。
用實施例1中的原料配比制作的本發明，對于無機化工含酸廢水的處理效果好，缺點是運行費用高。適用于燃煤電廠的煙氣，濕法脫硫，優點是運行費用低，脫硫效率高。
實施例1的5組原料配比中(2)組為最佳配比，其成本低，處理效果不下降。(4)效果最好，但成本最高。(5)效果較好，但成本偏高。(3)效果較好，COD降低速度快，價格適中。(1)綜合比較為一般。
實施例2本發明包括以下原料石灰、硫脲副產品、酸化風化煤。
石灰化學符號為CaO，化學成分為CaO含量＞95％，物理狀態為0.5～3mm白色顆粒狀。
硫脲副產品硫脲副產品主要成分為氫氧化鈣Ca(OH)2，含量68％，氧化鎂含量3.8％、活性炭含5％，水分23％以上。物理狀態為80目黑色粉末狀。
酸化風化煤酸化風化煤的主要成分為腐植酸，它含有多種化學鍵，物理狀態為120目的黑色粉狀。酸化風化煤含多種化學鍵，具有極強的吸附力。酸化風化煤的制備方法將已有的產品風化煤加入重量為風化煤重量的20％、濃度為60％的硫酸，反應1小時，烘干溫度達80～100℃，1小時后磨粉120目。初加工后，按照上述步驟處理后的80％重量比的風化煤與20％重量比的活性炭進行混合，然后加溫加壓反應，壓力2/Pa，溫度為150～300℃，進行活化反應，互相滲透，增加酸化風化煤的吸附能力。再經過攪拌磨粉后制得酸化風化煤。
本發明按以下重量百分比配制原料石灰 40～70％；硫脲副產品 20～56％；酸化風化煤 4～6％。
生產方法原料配制按配方配制原料高溫高壓燒制在直徑1.2×5米的蒸壓釜中，將硫脲副產品與石灰在釜中發生自身反應30～90分鐘后，溫度升至260～280℃，壓力1.5/Pa，減壓排氣；再加壓1.5～2/Pa，溫度升至150～300℃，保持2小時后降至室溫即可。
冷卻將上述反應后的物料在室內自然冷卻到室溫。
混料將上述配制后的物料投入混料機或雷磨機中根據細度要求制粉。攪拌20分鐘磨粉達120目。
抽檢包裝將上述產品進行檢驗，合格的產品包裝，每袋40千克入庫。
本發明按以下具體重量百分比配制原料(4組)(1)石灰 50％；硫脲副產品46％；酸化風化煤4％。
(2)石灰 40％；硫脲副產品56％；酸化風化煤4％。
(3)石灰 70％；硫脲副產品24％；酸化風化煤6％。
(4)石灰 60％；硫脲副產品35％；酸化風化煤5％。
用實施例2中的原料配比制作的本發明，適用于無機化工含酸廢水，運行費用稍高，處理效果明顯。也適用于無機鹽(如硫酸、鈦白粉)行業的含酸廢水處理，運行費用低，易操作。
實施例3本發明包括以下原料石灰、硫脲副產品、活性炭。
石灰化學符號為CaO，化學成分為CaO含量＞95％，物理狀態為0.5～3mm白色顆粒狀。
硫脲副產品硫脲副產品主要成分為氫氧化鈣Ca(OH)2，含量68％，氧化鎂含量3.8％、活性炭含5％，水分23％以上。物理狀態為80目黑色粉末狀。
活性炭該活性炭的化學符號為C，化學成分為活性炭c，物理狀態為100目黑色粉狀。
本發明按以下重量百分比配制原料石灰 40～70％；硫脲副產品 20～56％；活性炭 3～15％。
生產方法原料配制按配方配制原料。
高溫高壓燒制在直徑1.2×5米的蒸壓釜中，將硫脲副產品與石灰在釜中發生自身反應30～90分鐘后，溫度升至260～280℃，壓力1.5/Pa，減壓排氣；再加壓1.5～2/Pa，溫度升至150～300℃，保持2小時后降至室溫即可。
冷卻將上述反應后的物料在室內自然冷卻到室溫。
混料將上述配制后的物料投入混料機或雷磨機中根據細度要求制粉。攪拌20分鐘磨粉達120目。
抽檢包裝將上述產品進行檢驗，合格的產品包裝，每袋40千克入庫。
本發明按以下具體重量百分比配制原料(4組)(1)石灰 50％；硫脲副產品 46％；活性炭 4％。
(2)石灰 60％；硫脲副產品 30％；活性炭 10％。
(3)石灰 70％；硫脲副產品 25％；活性炭 5％。
(4)石灰 40％；硫脲副產品 50％；活性炭 10％。
用實施例3中的原料配比制作的本發明，適用于燃煤電廠的煙氣，半干法脫硫，優點是運行費用低，易操作，不粘結。
實施例3的4組原料配比中，(1)為最佳實施例，效果好，價格適中。(2)成本最好，效果最好。(3)成本偏高。(4)成本偏高，效果一般。
實施例4本發明包括以下原料石灰、硫脲副產品、活性炭、酸化風化煤。
本發明按以下重量百分比配制原料石灰 40～70％；硫脲副產品 20～56％；活性炭 3～15％；酸化風化煤 3～15％。
原料配制按配方配制原料。
高溫高壓燒制在直徑1.2×5米的蒸壓釜中，將硫脲副產品與石灰在釜中發生自身反應30～90分鐘后，溫度升至260～280℃，壓力1.5/Pa，減壓排氣；再加壓1.5～2/Pa，溫度升至150～300℃，保持2小時后降至室溫即可。
冷卻將上述反應后的物料在室內自然冷卻到室溫。
混料將上述配制后的物料投入混料機或雷磨機中根據細度要求制粉。攪拌20分鐘磨粉達120目。
抽檢包裝將上述產品進行檢驗，合格的產品包裝，每袋40千克入庫。
本發明按以下具體重量百分比配制原料(7組)(1)石灰48％；硫脲副產品 42％；活性炭 7％；酸化風化煤 3％。
(2)石灰48％；硫脲副產品 42％；活性炭 6％；酸化風化煤 4％。
(3)石灰40％；硫脲副產品 54％；活性炭 3％；酸化風化煤 3％。
(4)石灰70％；硫脲副產品 20％；活性炭 6％；酸化風化煤 4％。
(5)石灰60％；硫脲副產品 30％；活性炭 7％；酸化風化煤 3％。
(6)石灰40％；硫脲副產品 50％；活性炭 3％；酸化風化煤 7％。
(7)石灰40％；
硫脲副產品 40％；活性炭 5％；酸化風化煤 15％。
實施例4的7組原料配比中，(1)為最佳實施例。(2)同(1)接近。(3)、(5)成本適中，效果較好。(4)成本最高，效果最高。(6)、(7)成本適中，效果一般。
用實施例4中的原料配比制作的本發明，適用于含有機物及油脂化工含酸廢水的處理。適用于煤焦化工的煤氣脫硫，對高溫分解后的各種硫類處理效果明顯。適用于化工行業的煙氣脫硫，運行費用低，易操作。
權利要求
1.一種復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～80％；硫脲副產品20～60％。
2.根據權利要求1所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 60％；硫脲副產品40％。
3.根據權利要求1所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～70％；硫脲副產品20～56％；酸化風化煤4～6％。
4.根據權利要求3所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40％；硫脲副產品56％；酸化風化煤4％。
5.根據權利要求1所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～70％；硫脲副產品20～56％；活性炭3～15％。
6.根據權利要求5所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 50％；硫脲副產品46％；活性炭4％。
7.根據權利要求1所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40～70％；硫脲副產品20～56％；活性炭3～15％；酸化風化煤3～15％。
8.根據權利要求1所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 48％；硫脲副產品42％；活性炭6％；酸化風化煤4％。
9.根據權利要求1所述的復合活性炭脫硫劑，其特征在于它包括以下重量百分比的原料制得石灰 40％；硫脲副產品54％；活性炭3％；酸化風化煤3％。
10.一種復合活性炭脫硫劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟按配方配制原料，其中酸化風化煤的制作方法將已有的產品風化煤加入重量為風化煤重量的20％，濃度為60％的硫酸，反應1小時，烘干溫度達80～100℃，1小時后磨粉，然后，按照上述步驟處理后的80％重量比的風化煤與20％重量比的活性炭進行混合，然后加溫加壓反應，壓力2/Pa，溫度為150～300℃，進行活化反應，再經過攪拌磨粉后制得酸化風化煤；高溫高壓燒制在直徑1.2×5米的蒸壓釜中，將硫脲副產品與石灰在釜中發生自身反應30～90分鐘后，溫度升至260～280℃，壓力1.5/Pa，減壓排氣；再加壓1.5～2/Pa，溫度升至150～300℃，保持2小時后降至室溫；冷卻將上述反應后的物料在室內自然冷卻到室溫；混料將上述配制后的物料投入混料機或雷磨機中根據細度要求制粉。
全文摘要
一種復合活性炭脫硫劑及其制備方法，用于煙氣脫硫、含酸廢水處理。原料為石灰40～70％；硫脲副產品20～56％；活性炭3～15％；酸化風化煤3～15％。制備方法為在蒸壓釜中，將硫脲副產品與石灰在釜中發生自身反應30～90分鐘，溫度升至260℃，壓力1.5/Pa，減壓排氣；再加壓1.5～2/Pa，溫度升至260℃，保持2小時后降至室溫。冷卻將上述反應后的物料在室內自然冷卻到室溫。混料將上述配制后的物料投入混料機或雷磨機中攪拌20分鐘磨粉達120目。本發明可以吸附廢氣、廢水的多種成分，如SO
文檔編號B01D53/81GK1792414SQ20051004527
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月29日 優先權日2005年11月29日
發明者張新長 申請人:張新長