[发明专利]高温脱氯剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在高温条件下深度脱除含氯气体的脱氯剂及其制备方法，属于高温烟气净化处理技术领域。

背景技术

研究表明，含氯气体的产生主要来源于化石燃料煤的燃烧及急剧增加的垃圾焚烧。其烟气中的含氯气体若排放到大气中会造成酸雨的增加，并且会对自然和人类都造成巨大的危害，另外在燃烧系统中对设备也有很大的危害：烟气中的含氯气体为强酸性，会造成炉膛受热面的高温腐蚀损毁和尾部受热面的低温腐蚀，会导致蒸汽参数的提高，引起受热交换器表面的腐蚀，会严重缩短设备的使用寿命。特别的HCl气体易与脱硫系统中的脱硫剂发生反应生成可挥发性的氯化物，使脱硫效果变差，并且阻塞管道系统。并且在中高温下含氯气体会促进PCDD/PCDF生成等问题；若在较低的温度脱除含氯气体，会给电厂带来较为严重的能量损失，相当于减少了13%-37%的净发电量问题。因此，在中高温的时候除去HCl是尾气处理的核心任务之一。

在煤气化联合循环发电（IGCC）系统中和煤气化燃料电池（MCFC）中HCl的脱除提出了更高的要求。在IGCC系统中，HCl的存在能验证腐蚀燃气汽轮机叶片，要求燃气中HCl的含量不能超过0.5ppm；在MCFC系统中，燃气中的HCl易于与其中的电解质形成低沸点化合物，该化合物在高温下易于蒸发造成电解质的损失，据分析，若燃气中HCl的含量只要达到1ppm，就会使电池电阻增加，导致电池电压降低。因此，高温脱氯也是IGCC和MCFC系统的核心任务之一。

目前脱除烟气中含氯气体的脱氯剂均集中在中低温度范围内，且脱氯剂的氯容都非常低，适应范围比较窄。因此研发高温下深度高效在含氯气体的脱氯剂显得尤为重要。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对目前存在的脱氯剂无法实现高温下高效深度脱除烟气中和IGCC、MCFC系统中HCl气体的问题，提供一种在高温下可以高效深度脱除含氯气体，具有高氯容量的高温脱氯剂，同时还提供了一种该高温脱氯剂的制备方法。

技术方案：本发明的高温脱氯剂，由质量百分比为25%~70%的活性组分、8%~35%的作为载体和助剂的铝盐，以及20%~47%的黏土组成，黏土的主要成分为Al₂Si₂O₅(OH)₄。

本发明的高温脱氯剂中一个优选方案中，活性组分为Ca(NO₃)₂、Ca(OH)₂、Mg(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂中的一种。

本发明的高温脱氯剂一个优选方案中，活性组分为Mg(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂中的任意一种，与Ca(NO₃)₂或Ca(OH)₂以1：4~1：1的摩尔比混合而成。

本发明的高温脱氯剂一个优选方案中，活性组分为Cu(NO₃)₂和Zn(NO₃)₂中的一种，与Mg(NO₃)₂以1：6~1：2的摩尔比混合而成。

本发明的高温脱氯剂一个优选方案中中，活性组分为Zn(NO₃)₂与Cu(NO₃)₂按摩尔比3:1~5:1混合而成。

本发明的高温脱氯剂中，铝盐为Al(NO₃)或Al(OH)₃。

本发明的制备上述高温脱氯剂的方法，包括以下步骤：

（1）称取25%~70%的活性组分，8~35%的Al盐，20~47%的黏土，将上述物料分别磨碎至200目以上，并充分混合均匀。

（2）加入固液质量比为1:10~1:15去离子水，在磁力搅拌下快速加入以上混合溶液1.5~2倍的4~6mol/LNaOH或Na₂CO₃溶液，在50rpm~100rpm的的搅拌旋速下均匀对反应釜进行加热，在1.5~2.5个小时内由室温升温到453~473K，然后将反应釜在453~473K恒温36~60h。