活化粉煤灰制備脫硫劑載體的研究.pdf

1、目前粉煤灰已經(jīng)成為我國(guó)排放量最多的固體廢棄物之一，大量的粉煤灰到處堆放，不僅占用了大量的土地，而且造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。因此，開(kāi)辟新的利用方式，提高其資源化利用率是解決粉煤灰堆存污染的根本途徑。粉煤灰具有發(fā)達(dá)的孔隙和較大的比表面積，本身是一種很好的吸附劑，并且含有大量的鋁、硅、鐵等，而這些元素是催化劑及其載體常用的組分。SO2是煤燃燒釋放的一種大氣污染物，我國(guó)作為燃煤大國(guó)，對(duì)脫硫技術(shù)有強(qiáng)烈的需求。如能將粉煤灰制備成高比表面的脫硫劑載

2、體用于煙氣脫硫，可起到“以廢治廢”的效果，同時(shí)將產(chǎn)生良好的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。而目前開(kāi)發(fā)的粉煤灰制脫硫劑技術(shù)由于脫硫劑性能較差，影響了其工業(yè)化應(yīng)用，因而開(kāi)發(fā)高效的新型脫硫劑是粉煤灰在煙氣脫硫領(lǐng)域進(jìn)行工業(yè)化利用的基礎(chǔ)。
　　粉煤灰主要由莫來(lái)石等聚合度很高的惰性玻璃體組成，其反應(yīng)活性很差，因而，要對(duì)粉煤灰資源化利用，首先要對(duì)其進(jìn)行活化。本文采用煅燒的方法對(duì)粉煤灰進(jìn)行活化，考察了添加NaOH和Na2CO3助劑對(duì)粉煤灰煅燒活化的影響，并

3、采用掃描電鏡、熱重-差熱和X衍射光譜對(duì)粉煤灰進(jìn)行了形貌、相態(tài)變化等表征。找出了粉煤灰活化的最佳方法和最佳條件，并對(duì)其活化機(jī)理進(jìn)行了深入的分析。經(jīng)過(guò)活化后的粉煤灰，其中的鋁、硅相都可以直接加以利用。首先采用酸法和堿法兩種方法制備活性載體，然后將其負(fù)載上活性組分進(jìn)行煙氣脫硫活性評(píng)價(jià)，最后篩選出活性較好的幾種催化劑載體，并對(duì)其進(jìn)行XRD的相態(tài)分析，以獲得較佳的脫硫劑載體制備的工藝技術(shù)路線。經(jīng)過(guò)上述研究，得出以下結(jié)論:
　　(1)粉煤灰活

4、化的整個(gè)過(guò)程其實(shí)就是粉煤灰中高聚合度玻璃體和結(jié)晶體的解聚過(guò)程。在低溫(＜600℃)下，NaOH對(duì)聚合物的解聚有明顯的促進(jìn)作用，而在高溫(＞600℃)下，Na2CO3的解聚作用更為顯著。在以NaOH和Na2CO3混合助劑的作用下，當(dāng)粉煤灰的煅燒溫度從400℃升至700℃時(shí)，氧化鋁的溶出率急劇增加，在700℃時(shí)，氧化鋁的溶出率達(dá)到95％左右。
　　(2)從活化粉煤灰中通過(guò)鹽酸或NaOH浸取出其中的氧化鋁，并利用NaOH或氨水為沉淀劑，

5、通過(guò)控制pH值，制備成γ-Al2O3以及含有γ-Al2O3的硅鋁復(fù)合載體，通過(guò)負(fù)載活性組分CuO并進(jìn)行脫硫活性評(píng)價(jià)，篩選出有一定脫硫活性的的載體。
　　(3)以粉煤灰為原料通過(guò)添加MgO制備粉煤灰基體，在其上涂覆γ-Al2O3制備成復(fù)合載體，通過(guò)負(fù)載活性組分CuO并進(jìn)行脫硫活性評(píng)價(jià)，獲得了良好的脫硫效果，其硫容SC80可達(dá)0.35 g S/10g載體。由此，得出脫硫劑載體制備的較佳工藝技術(shù)路線。
　　本論文開(kāi)發(fā)出低溫高效的粉