一种钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂及其制备方法

本发明涉及脱硫脱汞技术领域，尤其是一种钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂及其制备方法，通过钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾或钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾和软锰矿粉为原料制备脱硫脱汞剂，使得脱硫脱汞效率较优，其将含硫、汞废气中的硫、汞脱除率达到了98％以上，而且选取的原料易得，脱硫脱汞剂成本较低。

技术领域
本发明涉及脱硫脱汞技术领域，尤其是一种钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂及其制备方法。
背景技术
煤碳为我国主要的能源资源；煤碳燃烧伴随着废气的排放，而煤碳中，含有大量的硫化物和汞，汞具有剧毒，容易挥发，在煤碳燃烧过程中，伴随着烟气挥发进入环境中，造成大气环境的污染；不仅如此，汞还会对生物体的造成严重影响，尤其是破坏生物细胞的代谢功能；硫化物在煤碳燃烧过程中，将以二氧化硫气体的形态进入环境中，造成在空气中含有大量的二氧化硫，随着雨水的降落，二氧化硫、氧气和水形成酸雨，降落到地表，造成地表农作物、植被、工业厂矿等损坏，给生产生活带来了极大程度的影响，因此，对于煤碳燃烧排放烟气的脱硫脱汞处理成为了必要。目前，对于烟气脱硫脱汞的处理技术较多，但大多数采用的是单独的脱硫或者脱汞处理剂进行分步脱硫脱汞，不仅造成了脱硫脱汞周期较长，而且脱硫脱汞成本较高；基于此，现有技术中又出现了将脱硫脱汞同时进行的处理方法，并且对脱硫脱汞原料的选取，使得其脱硫脱汞的成本降低，如专利申请号为201610149557，采用低品位软锰矿作为原料，使得其与烟气接触反应的过程中，实现对烟气中二氧化硫和汞的脱除，降低烟气排放过程二氧化硫、汞等的含量，降低了成本；但是，该处理方法仅仅只能将二氧化硫脱除率提高到70％左右，将汞的脱除率提高到64％左右，使得在烟气中依然含有大量的硫化物成分和汞成分，在排放入环境中后，严重超出环境的自我净化能力，依然会造成环境的极大程度的污染。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂及其制备方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：一种钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量份计为钴酸镍1-3份、锰酸铁3-7份、铬酸钾1-7份；活性成分占脱硫脱汞剂质量的15-47％。所述的活性成分原料成分以重量份计为钴酸镍2份、锰酸铁5份、铬酸钾5份。所述的载体为三氧化二铝、二氧化硅或分子筛。所述的分子筛为3A型分子筛、4A型分子筛或5A型分子筛。所述的分子筛，其硅铝比为SiO₂/Al₂O₃＝2.3～3.7。所述的三氧化二铝为γ-Al₂O₃。所述的活性成分，还包括以重量份计为1.3-2.7份的软锰矿粉。所述的软锰矿粉是将软锰矿经过功率为40-60W的微波辐射处理13-21min，再将其升温至300-400℃，粉碎成20-80目的颗粒后，研磨，过50-90目筛，获得。上述的钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成40-70目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍10-20min，将其过滤，将滤饼制备成球型，采用温度为100-120℃，真空度为0.02-0.08MPa处理8-10min，即得。所述的步骤，还包括将滤饼与软锰矿粉混合后，揉捏成泥浆，再将其制备成球型。与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：通过钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾或钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾和软锰矿粉为原料制备脱硫脱汞剂，使得脱硫脱汞效率较优，其将含硫、汞废气中的硫、汞脱除率达到了98％以上，而且选取的原料易得，脱硫脱汞剂成本较低。本发明创造是在多种具有催化氧化性质的金属元素复合物的作用下，使得相互之间的活性增强，确保在载体上的活性成分能够很好的与废气中的硫、汞成分作用，将其转化为不挥发、以降沉的价态或者物质，并且被吸附在脱硫脱汞剂中，实现了废气中硫、汞成分的脱除，有效的提高了脱除效率；降低了排放废气中的硫、汞含量，降低了环境污染率。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。在某些实施例中，钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量份计为钴酸镍1-3份、锰酸铁3-7份、铬酸钾1-7份；活性成分占脱硫脱汞剂质量的15-47％。在某些实施例中，所述的活性成分原料成分以重量份计为钴酸镍2份、锰酸铁5份、铬酸钾5份。在某些实施例中，所述的载体为三氧化二铝、二氧化硅或分子筛。在某些实施例中，所述的分子筛为3A型分子筛、4A型分子筛或5A型分子筛。在某些实施例中，所述的分子筛，其硅铝比为SiO₂/Al₂O₃＝2.3～3.7。在某些实施例中，所述的三氧化二铝为γ-Al₂O₃。在某些实施例中，所述的活性成分，还包括以重量份计为1.3-2.7份的软锰矿粉。在某些实施例中，所述的软锰矿粉是将软锰矿经过功率为40-60W的微波辐射处理13-21min，再将其升温至300-400℃，粉碎成20-80目的颗粒后，研磨，过50-90目筛，获得。在某些实施例中，钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成40-70目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍10-20min，将其过滤，将滤饼制备成球型，采用温度为100-120℃，真空度为0.02-0.08MPa处理8-10min，即得。在某些实施例中，所述的步骤，还包括将滤饼与软锰矿粉混合后，揉捏成泥浆，再将其制备成球型。实施例1钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量计为钴酸镍1kg、锰酸铁3kg、铬酸钾1kg；活性成分占脱硫脱汞剂质量的15％。载体为三氧化二铝，三氧化二铝为γ-Al₂O₃。制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成40目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍10min，将其过滤，将滤饼制备成球型，采用温度为100℃，真空度为0.02MPa处理8min，即得。实施例2钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量计为钴酸镍3kg、锰酸铁7kg、铬酸钾7kg；活性成分占脱硫脱汞剂质量的47％。载体为二氧化硅。制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成70目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍20min，将其过滤，将滤饼制备成球型，采用温度为120℃，真空度为0.08MPa处理10min，即得。实施例3钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量计为钴酸镍2kg、锰酸铁5kg、铬酸钾5kg；活性成分占脱硫脱汞剂质量的33％。载体为3A型分子筛，硅铝比为SiO₂/Al₂O₃＝2.3。制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成50目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍15min，将其过滤，将滤饼制备成球型，采用温度为110℃，真空度为0.06MPa处理9min，即得。实施例4钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量计为钴酸镍1kg、锰酸铁7kg、铬酸钾6kg；活性成分占脱硫脱汞剂质量的38％。载体为4A型分子筛，硅铝比为SiO₂/Al₂O₃＝3.7。制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成60目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍20min，将其过滤，将滤饼制备成球型，采用温度为100℃，真空度为0.08MPa处理9min，即得。实施例5钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量计为钴酸镍3kg、锰酸铁4kg、铬酸钾2kg，软锰矿粉1.3kg；活性成分占脱硫脱汞剂质量的43％。载体为5A型分子筛，硅铝比为SiO₂/Al₂O₃＝2.7。软锰矿粉是将软锰矿直接粉碎成粉末。制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成40目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍20min，将其过滤，将滤饼与软锰矿粉混合后，揉捏成泥浆，制备成球型，采用温度为100℃，真空度为0.08MPa处理8min，即得。实施例6钴酸镍为原料制备的脱硫脱汞剂，由活性成分与载体组成，活性成分原料成分以重量计为钴酸镍2kg、锰酸铁6kg、铬酸钾3kg，软锰矿粉2.7kg；活性成分占脱硫脱汞剂质量的20％。载体为5A型分子筛，硅铝比为SiO₂/Al₂O₃＝3.1。软锰矿粉是将软锰矿经过功率为50W的微波辐射处理18min，再将其升温至350℃，粉碎成60目的颗粒后，研磨，过80目筛，获得。制备方法，包括以下步骤：(1)将钴酸镍、锰酸铁、铬酸钾分别制备成40目的粉末后，混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末加水制备成浆料，并将载体浸渍在浆料中，浸渍20min，将其过滤，将滤饼与软锰矿粉混合后，揉捏成泥浆，制备成球型，采用温度为100℃，真空度为0.08MPa处理8min，即得。试验列：本发明创造的研究者，将实施例1-6制备的烟气脱硫脱汞剂按照以下使用方法进行使用，并对烟气中的硫、汞成分进行脱除的检测试验，如下：该实验采用的烟气为氮气模拟烟气，即就是在氮气中充入二氧化硫和单质汞，并将氮气温度调整在80-130℃，得到模拟烟气；取直径为10mm，高度为20cm的净化管，向净化管中填充实施例1-6制备的脱硫脱汞剂，将模拟烟气从净化管的底部通入，使得其经过脱硫脱汞剂后，从净化管的顶部排除，并对进入净化管之前的模拟烟气中二氧化硫和汞的含量检测，对从净化管排出来的模拟烟气中的二氧化硫和汞的含量检测，其结果如下表1所示：表1：由上表数据显示结果可以看出，本发明创造的脱硫脱汞剂能将含硫、含汞废气中的硫、汞成分大量的脱除，其脱除率大大龙98％以上。以上实施例和试验列仅限于对本发明创造的技术方案做出进一步的解释和说明，以便于本领域技术人员对本发明创造的技术方案做出进一步的理解，本领域技术人员在此基础上做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明创造的保护范围。