一种二氧化硫低温吸附剂、其制备方法及应用与流程

本发明属于气体吸附剂，特别涉及一种二氧化硫低温吸附剂、其制备方法及应用。

背景技术：

1、二氧化硫是一种常见的大气污染物，削减二氧化硫的排放，控制大气污染已成为我国环境保护的重要课题之一。目前，二氧化硫处理的主要技术可分为湿式处理技术和干式处理技术，湿式处理技术主要有石灰石-石膏法脱硫、钙钠双碱法脱硫和湿式氨法脱硫等；干式处理技术主要有活性炭吸附法、等离子法和微波脱硫法等。目前在运行的设备或设施显示，湿法脱硫存在着投资费用高、占地面积大和设备易腐蚀等重大问题，影响企业的正常运转且难以满足国家对总硫的排放要求。干式处理技术因占地面积小、设备需求少和投入少等优点，受到各研究单位和企业的极大关注。

2、目前常用的二氧化硫吸附剂的工作温度大多大于500℃，需要另外设置加热单元，能耗大。cn104190432a公开了一种高效低温脱硝协同脱硫活性炭催化剂，以sncl4和v2o5为活性组分，以活性炭为载体，以fe2o3和ceo2为助剂，该催化剂在70-200℃范围内，氮氧化物的净化效率达85％以上，但硫容较低，仅36mg/g。

3、因此，现有技术缺少工作温度低且吸附能力好的二氧化硫吸附剂，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种二氧化硫低温吸附剂、其制备方法及应用，所述二氧化硫低温吸附剂能够在较低工作温度下实现二氧化硫的高效吸附，极大地降低了吸附过程中的能耗以及设备投资成本。

2、本发明的第一方面，提供一种二氧化硫低温吸附剂，其包括载体和负载于载体上的活性组分；所述载体为氢氧化铝和氢氧化锆的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化锆的质量比为1～4:4；所述活性组分为金属铜和/或金属钾；所述载体与所述活性组分的质量比为100:4～15。进一步地，所述活性组分为金属铜和金属钾；更进一步地，所述金属铜和金属钾的摩尔比为1:0.5～3。

3、本发明的第二方面，提供前述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

4、s1、取氢氧化铝粗粉和氢氧化锆粗粉，经分别干燥、研磨、筛分后，得氢氧化铝细粉和氢氧化锆细粉；

5、s2、将铜源溶液、钾源溶液、氢氧化铝细粉和氢氧化锆细粉混合进行浸渍反应，经固液分离、干燥、高温焙烧后，即得。

6、进一步地，步骤s1中，所述干燥的温度为70～80℃，所述干燥的时间为3～4h，所述筛分至200～300目。

7、进一步地，步骤s2中，所述铜源为硫酸铜，所述铜源溶液中铜源的质量浓度为8～15％；所述钾源为氯化钾，所述钾源溶液中钾源的质量浓度为10～20％。

8、进一步地，步骤s2中，所述铜源溶液、钾源溶液、氢氧化铝细粉和氢氧化锆细粉的质量体积比为50ml:50ml:20～30g:30～80g。

9、进一步地，步骤s2中，所述浸渍反应的温度为40～70℃，所述浸渍反应的时间为2～3h。

10、进一步地，步骤s2中，所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为2～3h。

11、进一步地，步骤s2中，所述高温焙烧的温度为300～400℃，所述高温焙烧的时间为3～4h。

12、本发明的第三方面，提供前述二氧化硫低温吸附剂在降低烟气中二氧化硫排放浓度中的应用。

13、本发明的有益效果为：

14、1、本发明提供的二氧化硫低温吸附剂，活性金属能够均匀分布在载体上，且活性金属与载体形成的复合物可以降低二氧化硫与吸附剂活性位点反应的活化能，能够在280℃的工作温度下对烟气中的二氧化硫进行有效吸附，硫容达95mg/g以上，因此兼具工作温度低、能耗低且吸附二氧化硫效率高的优点。

15、2、本发明提供的二氧化硫低温吸附剂的制备过程简单易操作，生产流程短，生产成本低。

技术特征：

1.一种二氧化硫低温吸附剂，其特征在于，其包括载体和负载于载体上的活性组分；所述载体为氢氧化铝和氢氧化锆的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化锆的质量比为1～4:4；所述活性组分为金属铜和/或金属钾；所述载体与所述活性组分的质量比为100:4～15。

2.根据权利要求1所述二氧化硫低温吸附剂，其特征在于，所述活性组分为金属铜和金属钾；优选的，所述金属铜和金属钾的摩尔比为1:0.5～3。

3.权利要求2所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述干燥的温度为70～80℃，所述干燥的时间为3～4h，所述筛分至200～300目。

5.根据权利要求3所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述铜源为硫酸铜，所述铜源溶液中铜源的质量浓度为8～15％；所述钾源为氯化钾，所述钾源溶液中钾源的质量浓度为10～20％。

6.根据权利要求3所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述铜源溶液、钾源溶液、氢氧化铝细粉和氢氧化锆细粉的质量体积比为50ml:50ml:20～30g:30～80g。

7.根据权利要求3所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述浸渍反应的温度为40～70℃，所述浸渍反应的时间为2～3h。

8.根据权利要求3所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述干燥的温度为60～80℃，所述干燥的时间为2～3h。

9.根据权利要求3所述二氧化硫低温吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述高温焙烧的温度为300～400℃，所述高温焙烧的时间为3～4h。

10.权利要求1或2所述二氧化硫低温吸附剂在降低烟气中二氧化硫排放浓度中的应用。

技术总结本发明属于气体吸附剂技术领域，特别涉及一种二氧化硫低温吸附剂、其制备方法及应用。所述二氧化硫低温吸附剂包括载体和负载于载体上的活性组分；所述载体为氢氧化铝和氢氧化锆的混合物，所述氢氧化铝与氢氧化锆的质量比为4:1～4；所述活性组分为金属铜和/或金属钾；所述载体与所述活性组分的质量比为100:4～15。本发明提供的二氧化硫低温吸附剂，能够在280℃的工作温度下对烟气中的二氧化硫进行有效吸附，硫容达95mg/g以上，因此兼具工作温度低、能耗低以及吸附二氧化硫效率高的优点。且制备过程简单易操作，生产流程短，生产成本低。技术研发人员：赵西,朱荣海,李金金,刘宗社,何金龙受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14