煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂

摘要

煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，由主料和辅料组成，主料按下述重量比(g/L)配制：EDTA－2Na37～110；醋酸6～30；柠檬酸21～63；酒石酸15～75。辅料按下述重量比(g/L)配制：草酸9～27；氨基乙酸23～38；苹果酸13～67。其配制方法是将所需量醋酸溶入水中，再依次加入柠檬酸、酒石酸、草酸、氨基乙酸、苹果酸，最后加入EDTA－2Na盐，搅拌至全部溶解。主要吸收煤燃烧烟气中的Mg、Ca、Al、K、Pb、Ni、Fe、Zn、Co、Cd、Cr、Sn、Hg、Mn和As、Cu、Sb、Se等重金属。本发明价廉易得，是一种对煤中多种重金属能够同时吸收的稳定吸收剂。

说明书

技术领域：本发明涉及一种重金属吸收剂，特别是一种能使煤燃烧重金属排放得到有效控制的煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，属于化工产品应用技术领域。

背景技术：在以煤燃烧为能源的燃气中除大量的CO₂以外，还存在着其它气体，如SO_x，NO_x，P₂O₃等其它非金属元素的多种氧化物；氨的多种配位化合物；存在着重金属、碱金属、碱土金属等微量或微量多种金属的多种形态，特别是沸点较低的汞、铜、铬、镉等重金属的氧化物或氢氧化物。这些重金属污染物往往粒度小或以蒸汽状态存在，很难被现有的除尘设备捕集而去除，从而造成对大气及环境的污染。

由于人们的环保意识增强，研究微量元素的排放及控制成为燃烧污染中的一个新兴领域。将燃煤重金属的抑制分为燃烧前预处理、燃烧过程治理及重金属形态转化应用三个方面。在燃煤烟气重金属排放的治理上，国内外已取得了一些成果，如瑞士Muttenz的MGC等离子体公司研制的商业化等离子体反应器、欧洲使用的烟气冷凝净化系统，以及燃烧过程中往烟道中加入固态吸附剂控制重金属的排放等。对于液体吸附剂目前的研究主要停留在局部技术，如吸附剂的开发和事后治理等理论及实验验证研究上，现有吸收剂吸收重金属种类单一，还未进入中试及生产应用阶段，缺乏突破性的技术成果。

发明内容：本发明的目的是针对现有技术的不足，而着力解决由于吸收剂的成分、浓度的选择对吸收效果、使用寿命和成本影响较大的技术难题，而提供一种价廉易得，对煤中多种重金属同时吸收的稳定吸收剂。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，该吸收剂由主料和辅料组成，主料包括下述组分：

组分        分子式                 浓度mol/L   加入量(g/L)

EDTA-2Na    C₁₀H₁₄N₂O₈Na₂·2H₂O    0.1～0.3    37～110；

醋酸        CH₃COOH                0.1～0.5    6～30；

柠檬酸      C₆H₈O₇·H₂O            0.1～0.3    21～63；

酒石酸      H₂C₄H₄O₆               0.1～0.5    15～75。

辅料包括下述组分：

组分        分子式     浓度mol/L   加入量(g/L)

草酸        H₂C₂O₄     0.1～0.3    9～27；

氨基乙酸    C₂H₅NO₂    0.3～0.5    23～38；

苹果酸      C₄H₆O₅     0.1～0.5    13～67。

上述由四种组分组成的主料，主要吸收煤燃烧烟气中的Mg、Ca、Al、K、Pb、Ni、Fe、Zn、Co、Cd、Cr、Sn、Hg、Mn等14种重金属。

上述由三种组分组成的辅料，除对上述金属有一定的辅助吸收作用外，对As、Cu、Sb、Se等4种重金属有选择性吸收。

本发明可根据实际需要按主料配制，也可将主料与辅料配伍使用效果更佳。本发明效果：煤燃烧量16～18kg/h，烟气流量135m³/h，烟气温度38℃，吸收液喷淋量90L/h，分别测得烟气吸收前、吸收后金属量，差值除以吸收前量得吸收率：

元素    吸收率(％)    元素    吸收率(％)

Mg    96.312   Ca    91.95

Al    98.84    K     90.28

Cu    69.50    Pb    83.85

Ni    78.35    Fe    97.24

Zn    82.96    Co    98.76

Cd    59.57    Cr    93.21

Sn    85.35    Sb    82.96

Hg    87.34    Mn    96.65    

Se    81.54    As    98.83

本发明具有原料来源广泛、制备方法简单、吸收效果好及易于推广的特点。

附图说明：

图1是应用本发明的工作流程示意图。

参照图1，煤燃烧产生烟气室1所产生的烟气，经风机房2内的除尘装置3除尘后，由风机4送入两相流室6，经电加热器5进入喷淋式吸收塔7，吸收塔7置于吸收室8内，吸收室8内还设有吸收液罐9，喷淋液储于吸收液罐9内，该吸收液为本发明的微量重金属吸收剂。

具体实施方式：

实施例1

煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，该吸收剂由主料和辅料组成，主料和辅料按下述重量比(g/L)配制：EDTA-2Na 37；醋酸6；柠檬酸21；酒石酸15；草酸9；氨基乙酸23；苹果酸13。

配制方法：

(1)计算所需体积各物质加入量。

(2)将所需量醋酸溶入水中，再依次加入柠檬酸、酒石酸、草酸、氨基乙酸、苹果酸，最后加入EDTA-2Na盐，搅拌至全部溶解。

实施例2

煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，该吸收剂由主料和辅料组成，主料和辅料按下述重量比(g/L)配制：EDTA-2Na 110；醋酸30；柠檬酸63；酒石酸75；草酸27；氨基乙酸38；苹果酸67。

配制方法与实施例1相同。

实施例3

煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，该吸收剂由主料和辅料组成，主料和辅料按下述重量比(g/L)配制：EDTA-2Na 60；醋酸12；柠檬酸42；酒石酸45；草酸18；氨基乙酸30；苹果酸40。

配制方法与实施例1相同。

实施例4

煤燃烧烟气中微量重金属吸收剂，该吸收剂由主料和辅料组成，主料和辅料按下述重量比(g/L)配制：EDTA-2Na90；醋酸20；柠檬酸50；酒石酸60；草酸25；氨基乙酸25；苹果酸30。

配制方法与实施例1相同。