专利名称：一种烟气吸附脱硫剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种吸附剂的制备方法，尤其是涉及一种丙氨酸负载型吸附剂的制备方法。该吸附剂特别适于用作烟气中二氧化硫的选择性吸附脱硫剂。
背景技术：
我国的能源结构以煤、石油等化石类能源为主，燃烧过程产生的二氧化硫已经成为大气污染的主要污染物之一。目前的脱硫技术以石灰乳等碱性物质湿法脱硫为主。脱硫过程中消耗大量的水，且易造成二次污染。半干法、干法脱硫技术虽然可以节水，但是基本上是将二氧化硫转化为固体废弃物，烟道气中二氧化硫资源得不到有效利用。最近有报道，利用吸附剂可以将二氧化硫从烟气中分离出来，为二氧化硫资源化利用提供了新的途径。中国专利ZL200810105645. 6公开了一种分子筛吸附剂的制备方法，用于锅炉烟气中的脱除，该吸附剂对二氧化硫具有良好的选择性。中国专利 ZL200910110983.3公开了一种可再生负载型微生物干法吸附脱硫剂的制备方法。利用微生物法吸附法虽然可以有效地将二氧化硫从烟道气中分离，但是微生物吸附剂成份复杂，在工业应用中受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气吸附脱硫剂的制备方法。本发明的具体步骤如下将Y -Al2O3焙烧活化处理，按等体积浸渍法将L- α -丙氨酸溶液负载在Y -Al2O3 上，浸渍后，静置、干燥，得到按质量百分比L-α -丙氨酸负载量为5% 20%的吸附脱硫剂 (记为Ala/ y -Al2O3,其中Ala代表负载在Y -Al2O3上的丙氨酸)。所述焙烧活化处理的温度可为450 650°C，焙烧活化处理的时间可为4 乩；所述浸渍后静置的时间可为24 36h，所述干燥的温度可为75 85°C，干燥的时间可为12 24h。以下给出所制备的烟气吸附脱硫剂的测定方法在固定床中填装一定量Ala/γ-Al2O3，在30 50°C下吸附烟气中二氧化硫，利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床继续吸附。将穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器中的吸附剂，用N2于50 120°C进行脱附，
得到二氧化硫。具体脱硫条件为烟气中的二氧化硫的吸附与脱附过程在固定床反应器中进行， 吸附剂装填量为0. 8 1. 5g，将组成为0. 5 2. 0% SO2, 5.0% O2, 5.0% H2O其余为N2的模拟烟气，以空速1500 25001^，进行吸附直到穿透吸附剂床层，然后用空速1000 15001Γ1的N2于50 120°C下脱附。本发明是利用氨基酸与载体Y-Al2O3的相互作用，将L-α-丙氨酸负载于 Y -Al2O3载体上。制得的烟气吸附脱硫剂，不仅可以高效吸附脱除二氧化硫，而且经脱附后可再生重复使用，这大大减少吸附剂的消耗，与此同时，通过该吸附剂的穿透吸附-脱附过程，便于工业上二氧化硫回收利用。本发明可为解决烟气中二氧化硫的脱除与资源化问题提供新的方法。
图1为本发明实施例制备的烟气吸附脱硫剂的红外光谱图。在图1中，a 载体 Y -Al2O3 ；b、c 分别为质量负载量10%、15%的L- α -丙氨酸/ y -Al2O3吸附剂。图2为本发明实施例制备的烟气吸附脱硫剂再生性能的红外光谱图。在图2中， d:新鲜吸附剂(质量负载量10%的L-α-丙氨酸/Y-Al2O3) ；e 10次吸附后吸附剂(质量负载量10 % L- α -丙氨酸/ y -Al2O3)。
具体实施例方式以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明，但不限制本发明申请请求保护的范围。实施例1将1. 5g Y-Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量5%将 L- α -丙氨酸浸渍在γ -Al2O3上，静置Mh，在80°C条件下干燥12h，得到5% Ala/ y -Al2O30在固定床中填装5% Ala/ y -Al2O3，于30°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为 2. 0% SO2, 5. 0% O2, 5. 0% H2O其余为N2。利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用N2于80°C下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透脱附量稳定在为24. 5mg/g吸附剂以上。实施例2将12g γ -Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量7%将 L- α -丙氨酸浸渍在y -Al2O3上，静置30h,在85°C条件下干燥18h，得到7% Ala/ y -Al2O30在固定床中填装7% Ala/ y -Al2O3，于30°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为 1. 6% SO2, 5. 0% O2, 5. 0% H2O其余为N2。利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用N2于80°C下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透脱附量稳定在22. 6mg/g吸附剂以上。实施例3将1. Og γ -Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量10% 将L-α-丙氨酸浸渍在γ-Al2O3上，方法同实施例1，得到10% Ala/Y-Al2O315在固定床中填装10% Ala/γ-Al2O3，于30°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为1. 0% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其余为N2。利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用N2于90°C下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透脱附量稳定在21. 3mg/g吸附剂以上。实施例4
将0. 8g γ -Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量15% 将L-α-丙氨酸浸渍在γ-Al2O3上，方法同实施例1，得到15% Ala/Y-Al2O315在固定床中填装15% Ala/γ-Al2O3，于30°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为0. 5% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其余为N2，利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用N2于110°C下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透量脱附量稳定在20. 6mg/g吸附剂以上。实施例5将0. 8g γ -Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量20% 将L-α-丙氨酸浸渍在γ-Al2O3上，方法同实施例1，得到20% Ala/Y-Al2O315在固定床中填装20% Ala/γ-Al2O3，于30°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为0. 2% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其余为N2，利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用N2于120 V下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透脱附量稳定在17. 8mg/g吸附剂以上。实施例6将1. Og Y-Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量7%将 L- α -丙氨酸浸渍在y -Al2O3上，静置28h,在75°C条件下干燥20h得到7% Ala/ y -Al2O30在固定床中填装7% Ala/ γ -Al2O3，于40°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为 2.0% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其余为N2，利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用N2于80°C下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透量脱附量稳定在22. 4mg/g吸附剂以上。实施例7将1. 5g Y-Al2O3在600°C焙烧4h进行活化处理，用等体积浸渍法，按负载量7%将 L- α -丙氨酸浸渍在y -Al2O3上，静置36h，在75°C条件下干燥24h得到7% Ala/ y -Al2O30在固定床中填装7% Ala/ y -Al2O3，于50°C下吸附烟气中二氧化硫，烟气的组成为 1. 6% SO2, 5. 0% O2, 5.0% H2O其余为N2，利用碘量法在线测定二氧化硫的吸附情况，当二氧化硫吸附穿透床层后切换到另一固定床反应器继续吸附，将已经穿透的吸附有二氧化硫的固定床反应器用队于1001下脱附。吸附剂经过10次以上吸附-脱附，二氧化硫的穿透脱附量稳定21. 2mg/g吸附剂以上。图1给出本发明实施例制备的烟气吸附脱硫剂的红外光谱图。图2给出本发明实施例制备的烟气吸附脱硫剂再生性能的红外光谱图。
权利要求
1.一种烟气吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于其具体步骤如下将Y-Al2O3焙烧活化处理，按等体积浸渍法将L-α-丙氨酸溶液负载在Y-Al2O3上，浸渍后，静置、干燥，得到按质量百分比L-α -丙氨酸负载量为5% 20%的吸附脱硫剂，记为 Ala/ y -Al2O3,其中Ala代表负载在Y -Al2O3上的丙氨酸。
2.如权利要求1所述的一种烟气吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于所述焙烧活化处理的温度为450 650°C，焙烧活化处理的时间为4 乩。
3.如权利要求1所述的一种烟气吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于所述浸渍后静置的时间为24 36h。
4.如权利要求1所述的一种烟气吸附脱硫剂的制备方法，其特征在于所述干燥的温度为75 85°C，干燥的时间为12 Mh。
全文摘要
一种烟气吸附脱硫剂的制备方法，涉及一种吸附剂的制备方法。将γ-Al2O3焙烧活化处理，按等体积浸渍法将L-α-丙氨酸溶液负载在γ-Al2O3上，浸渍后，静置、干燥，得到按质量百分比L-α-丙氨酸负载量为5％～20％的吸附脱硫剂(记为Ala/γ-Al2O3，其中Ala代表负载在γ-Al2O3上的丙氨酸)。利用氨基酸与载体γ-Al2O3的相互作用，将L-α-丙氨酸负载于γ-Al2O3载体上。制得的烟气吸附脱硫剂，可高效吸附脱除二氧化硫，经脱附后可再生重复使用，减少吸附剂的消耗，通过该吸附剂的穿透吸附-脱附过程，便于工业上二氧化硫回收利用。可为解决烟气中二氧化硫的脱除与资源化问题提供新的方法。
文档编号B01J20/08GK102389770SQ20111030493
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者李清彪, 田中标, 苏帅, 贾立山, 邓人攀 申请人:厦门大学