一種新型脫酸劑制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保材料制備領(lǐng)域，具體為新型脫酸劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市垃圾的激增，垃圾焚燒電廠在我國(guó)日益推廣開來(lái)，焚燒爐尾氣的處理形 式越來(lái)越嚴(yán)峻。脫除酸性氣體是焚燒爐尾氣處理的重要任務(wù)之一。改性消石灰吸收劑用于 干法脫除HC1的研究。目前現(xiàn)有的煙氣脫硫脫酸技術(shù)是利用堿性化學(xué)物吸附、吸收煙氣中 SOjPHC1，從而達(dá)到控制煙氣中酸性氣體的目的，該物質(zhì)為脫酸劑。
[0003]目前脫酸劑主要有兩類：天然產(chǎn)品和化學(xué)產(chǎn)品，天然產(chǎn)品主要有天然磷礦石、石灰 石、電石渣?；瘜W(xué)產(chǎn)品包括石灰、消石灰、硫酸鈉、氧化鎂、氨水等。按照化學(xué)成分分鈣基脫 酸劑、鎂基脫酸劑、氨基脫酸劑、鈉基脫酸劑等，其中鈣基脫酸劑由于其來(lái)源廣、價(jià)廉、脫酸 效率高，廣泛用于電廠脫酸工藝。通常鈣基脫酸劑的主要形式有：Ca0、Ca(0H)2、CaC03，常用 的脫酸工藝石灰石-石膏法、噴霧干燥法等。提高吸收劑脫酸率，減少鈣硫、鈣氯比和吸收 劑用量，進(jìn)行高活性石灰的開發(fā)，成為脫酸工藝的主要研究?jī)?nèi)容。研究表明幾種鈣基脫酸劑 中Ca(0H)jg性最好。但是單一的用水消化后的石灰具有顆粒分散不均勻、顆粒尺寸較大和 比表面積小的特點(diǎn)。這就決定了單一新型脫酸劑材料較低的利用率，使其使用規(guī)模受到了 限制。因此提高新型脫酸劑的利用率，提高其比表面積和孔隙率是拓展其應(yīng)用規(guī)模的關(guān)鍵。
[0004] 石灰消化的機(jī)理：先是H20和CaO反應(yīng)生成Ca2+和0H，隨后Ca2+與0H-生成 Ca(0H)2，并伴隨著大量熱量產(chǎn)生。其中石灰消化過(guò)程中的影響因素：消化水溫度、水灰比、 消化時(shí)間都是影響制備高活性石灰的關(guān)鍵因素。其中石灰粒徑大小、比表面積、孔隙率以及 反應(yīng)物通過(guò)氯化產(chǎn)物層擴(kuò)散速率等，決定著反應(yīng)過(guò)程及最終結(jié)果。添加劑能夠改善石灰的 微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)上述某些要素進(jìn)行優(yōu)化，減小脫氯過(guò)程中氣相在石灰孔隙內(nèi)的擴(kuò)散阻力，從而 提高脫氯效率和利用率。其中用特定濃度的Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液代替純水消化CaO 獲得改性Ca(0H) 2是提高其活性的有效方法，Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液代替純水消化改性 后的石灰比孔容和比表面積提高；孔隙率分布改善；反應(yīng)產(chǎn)物層疏松多孔，減少了擴(kuò)散阻 力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)缺陷，提出一種新型脫酸劑制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供的一種新型脫酸劑制備方法如下：首先石灰在室溫下消化，消化水為 一定濃度的Κ0Η和葡萄糖酸鈉溶液，消化過(guò)程不保溫，攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min。期間調(diào)控消化 時(shí)間和消化水與生石灰比例，以提高新型脫酸劑的品質(zhì)，最后新型脫酸劑經(jīng)干燥和研磨后 得到。
[0007] 本發(fā)明進(jìn)一步給出在上述方法基礎(chǔ)上的具體工藝參數(shù)：
[0008] 1、利用消化水為一定濃度的Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液制備新型脫酸劑粉體的 工藝參數(shù)：消化水與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min，消化水 與生石灰質(zhì)量比優(yōu)選3 : 1~5 : 1。
[0009] 2、石灰消化時(shí)間優(yōu)選10~30min，消化水中Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液濃度優(yōu)選 1 %~10 %，消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。
[0010] 本發(fā)明還給出了優(yōu)選的方案，具體如下：
[0011] 2、首先石灰在室溫下消化，消化水為一定濃度的Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液，其 中Κ0Η在混合液中的濃度為1 %~10%，葡萄糖酸鈉在混合液中的濃度為1 %~10%;消化 過(guò)程不保溫，攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min。期間調(diào)控消化時(shí)間和消化水與生石灰比例，以提高新型 脫酸劑的品質(zhì)，消化時(shí)間為10~30min;消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu)選3 : 1~5 : 1。最后 新型脫酸劑經(jīng)干燥和研磨后得到。
[0012] 本發(fā)明的作用機(jī)理是：CaO水分保持富裕的環(huán)境下能夠充分地硝化為Ca(0H)2,當(dāng) 加入含有Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液后改善了脫硫劑顆粒的孔隙分布，使得顆粒的表面微 觀形貌和物質(zhì)組成發(fā)生了變化，顆粒表面生成了更多的孔隙，加大了煙氣與脫酸劑的接粗 面積，加大了脫酸劑的層疏松多孔，減少了煙氣與內(nèi)部包裹的脫酸劑反應(yīng)阻力，提高了脫酸 劑的試劑使用率。同時(shí)吸附在脫酸劑表面的Κ0Η顆粒也可以捕捉煙氣中的有害成分，進(jìn)一 步加大對(duì)煙氣的脫除效果。
[0013] 本發(fā)明所獲得的新型脫酸劑經(jīng)垃圾電廠試劑使用后得出：使用新型脫酸劑后，石 灰用量減少35%，飛灰產(chǎn)生量減少28. 9%。消化前后噸位垃圾消耗石灰量分別為17. 5Kg/ t、11.lKg/t，消化后噸位垃圾消耗石灰量減少36. 6%，酸性氣體排放指標(biāo)在國(guó)標(biāo)范圍之內(nèi)。 由此可見：新型脫酸劑的使用可以極大的減少石灰消耗，降低飛灰產(chǎn)生，對(duì)于垃圾電廠處理 煙氣節(jié)約成本起到了重要作用。
[0014] 本發(fā)明提供的方法的特點(diǎn)：
[0015] 1、有利于環(huán)境保護(hù)，沒(méi)有產(chǎn)生次生危害。
[0016] 2、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于控制，用量少，綜合成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為實(shí)施例1、例2所得石灰消化前后的SEM圖。
[0018] 圖2為消化前后的石灰控制煙氣指標(biāo)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制 本發(fā)明。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 利用消化水為一定濃度的Κ0Η和葡萄糖酸鈉混合溶液制備新型脫酸劑粉體的工 藝參數(shù)：消化水與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min，消化水與 生石灰質(zhì)量比優(yōu)選3 : 1。石灰消化時(shí)間優(yōu)選lOmin，消化溶液中Κ0Η的濃度優(yōu)選1%，葡萄 糖酸鈉濃度優(yōu)選5 %消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] 利用消化水為一定濃度的K0H和葡萄糖酸鈉混合溶液制備新型脫酸劑粉體的工 藝參數(shù)：消化水與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min，消化水與 生石灰質(zhì)量比優(yōu)選4 : 1。石灰消化時(shí)間優(yōu)選lOmin，消化溶液中KOH的濃度優(yōu)選5%，葡萄 糖酸鈉濃度優(yōu)選1% ;消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] 利用消化水為一定濃度的NaOH水溶液制備新型脫酸劑粉體的工藝參數(shù)：消化水 與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min，消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu) 選4 : 1。石灰消化時(shí)間優(yōu)選30min，消化溶液中Κ0Η的濃度優(yōu)選10%，葡萄糖酸鈉濃度優(yōu) 選1% ;消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。
[0026] 實(shí)施例4
[0027] 利用消化水為一定濃度的NaOH水溶液制備新型脫酸劑粉體的工藝參數(shù)：消化水 與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min，消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu) 選5 : 1。石灰消化時(shí)間優(yōu)選30min，消化溶液中Κ0Η的濃度優(yōu)選10%，葡萄糖酸鈉濃度優(yōu) 選10% ;消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。
[0028] 本發(fā)明所獲得的新型脫酸劑，經(jīng)某垃圾電廠實(shí)際使用測(cè)試后，煙氣脫除效果良好， 同時(shí)脫酸劑的使用量和飛灰產(chǎn)生量大幅下降。測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0029] 表1.消化前后石灰處理垃圾電廠日消耗量
[0030]
[0031] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型脫酸劑的制備方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行：首先石灰在室溫下消 化，消化水為一定濃度的KOH和葡萄糖酸鈉混合溶液，消化過(guò)程不保溫，攪拌器轉(zhuǎn)速300r/ min。期間調(diào)控消化時(shí)間和消化水與生石灰比例，以提高消化石灰的品質(zhì)，最后新型消化石 灰經(jīng)干燥和研磨后得到。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型脫酸劑制備方法，其特征在于制備消化溶液中的KOH和 葡萄糖酸鈉工藝參數(shù)：KOH、葡萄糖酸鈉的混合物以一定濃度混合，其中KOH水溶液中的濃 度優(yōu)選為1 %~10%，葡萄糖酸鈉水溶液中的濃度優(yōu)選為1 %~10%，消化過(guò)程不保溫，攪 拌器轉(zhuǎn)速300r/min。期間調(diào)控消化時(shí)間和消化水與生石灰比例，以提高新型脫酸劑的品質(zhì)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型脫酸劑的制備方法，其特征在于消化時(shí)間優(yōu)選10~ 30min;消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu)選3 : 1~5 : 1。消化后的新型脫酸劑經(jīng)干燥、研磨后 得到。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型脫酸劑的制備方法，其特征在于利用消化水為一定 濃度的KOH和葡萄糖酸鈉混合溶液制備新型脫酸劑粉體的工藝參數(shù)：消化水與生石灰以一 定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min，消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu)選4 : 1。石 灰消化時(shí)間優(yōu)選l〇min，消化溶液中KOH的濃度優(yōu)選5%，葡萄糖酸鈉濃度優(yōu)選1% ;消化后 的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)PM2. 5具有預(yù)團(tuán)聚作用的新型脫酸劑制備方法一種新 型脫酸劑的制備方法，其特征在利用消化水為一定濃度的K0H和葡萄糖酸鈉混合溶液制備 新型脫酸劑粉體的工藝參數(shù)：消化水與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速 300r/min，消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu)選4 : 1。石灰消化時(shí)間優(yōu)選lOmin，消化溶液中K0H 的濃度優(yōu)選1%，葡萄糖酸鈉濃度優(yōu)選5% ;消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)PM2. 5具有預(yù)團(tuán)聚作用的新型脫酸劑制備方法一種新 型脫酸劑的制備方法，其特征在利用消化水為一定濃度的K0H和葡萄糖酸鈉混合溶液制備 新型脫酸劑粉體的工藝參數(shù)：消化水與生石灰以一定比例（質(zhì)量比）混合，其中攪拌器轉(zhuǎn)速 300r/min，消化水與生石灰質(zhì)量比優(yōu)選5 : 1。石灰消化時(shí)間優(yōu)選30min，消化溶液中K0H 的濃度優(yōu)選5%，葡萄糖酸鈉濃度優(yōu)選10% ;消化后的石灰經(jīng)干燥、研磨后得到。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種新型脫酸劑制備方法及應(yīng)用。首先石灰在室溫下消化，消化水為一定濃度的KOH和葡萄糖酸鈉混合溶液，消化過(guò)程不保溫，攪拌器轉(zhuǎn)速300r/min。期間調(diào)控消化時(shí)間和消化水與生石灰比例，以提高脫酸劑的品質(zhì)，最后經(jīng)干燥和研磨后得到新型脫酸劑。利用這種方法制備的新型脫酸劑，石灰用量減少35％，飛灰產(chǎn)生量減少28.9％。消化前后噸位垃圾消耗石灰量分別為17.5Kg/t、11.1Kg/t，消化后噸位垃圾消耗石灰量減少36.6％，酸性氣體排放指標(biāo)在國(guó)標(biāo)范圍之內(nèi)。本發(fā)明提供的方法工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，綜合成本低，無(wú)次生危害產(chǎn)生。
【IPC分類】B01D53/81, B01D53/40
【公開號(hào)】CN105344232
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510889769
【發(fā)明人】徐霖, 陸琪琪, 李駕, 張學(xué)峰, 俞波, 周建峰, 高志君, 張曙光, 王建偉
【申請(qǐng)人】常熟浦發(fā)第二熱電能源有限公司, 天津壹鳴環(huán)境科技股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日