一種干法脫硫劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種干法脫硫劑，其制備方法為：將130～200重量份的生石灰，5～10重量份的改性劑，350～450重量份的濕電石渣混合，依次進(jìn)行第一階段攪拌和第二階段再處理攪拌，得到改性產(chǎn)物；所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種；將所述改性產(chǎn)物干燥，得到干法脫硫劑。本發(fā)明由濕電石渣制備的干法脫硫劑比表面積大，粒徑小，流動(dòng)性好，脫硫效率高，耗能低。
【專利說明】一種干法脫硫劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于脫硫系統(tǒng)中的脫硫劑領(lǐng)域，特別涉及干法脫硫劑及其制備方法。【背景技術(shù)】
[0002]聚氯乙烯(PVC)是五大通用合成樹脂之一，PVC生產(chǎn)主要有電石法和乙烯法兩種制備工藝，我國(guó)以電石法為主，其產(chǎn)量占到PVC總產(chǎn)量的70%左右。電石渣主要成分為氫氧化鈣，是電石法生產(chǎn)PVC的工業(yè)廢棄物。每生產(chǎn)I噸PVC產(chǎn)品耗用電石1.5?1.6噸，同時(shí)電石渣含水量按90%計(jì)算，每噸電石產(chǎn)生約20噸電石渣漿。大對(duì)數(shù)生產(chǎn)廠家將電石渣漿經(jīng)重力沉降分離后，上清液循環(huán)利用；下層沉淀物進(jìn)一步脫水，得到濕電石渣，其含水率為30 ?40%o
[0003]濕電石渣依然呈漿糊狀，在運(yùn)輸途中容易滲漏污染地面，長(zhǎng)期堆積不但占用大量土地，而且對(duì)于土地有嚴(yán)重的侵蝕作用。目前，“利用電石渣制備干法脫硫劑的研究”是一項(xiàng)符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的方針。用電石渣作為脫硫劑，不但解決了煙氣脫硫的問題，又給電石渣治理找到了一條可靠的出路，既達(dá)到“以廢治廢”的目的，又實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用和環(huán)境保護(hù)，具有良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
[0004]正在研究的電石渣煙氣脫硫應(yīng)用主要有兩種工藝:電石渣-石膏濕法脫硫工藝和電石渣干粉干法脫硫工藝。在電石渣干粉干法脫硫工藝中，濕電石渣含有大量的微毛細(xì)管水，這種水近似于吸附水分，如果單純烘干干燥，烘干量大，消耗熱量多，成本不劃算；在烘干的過程中，顆粒之間會(huì)發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，烘干后的物料表觀粒度較粗，比表面積小，脫硫效率低；濕電石渣粉體之間粘附力較強(qiáng)，團(tuán)聚現(xiàn)象明顯，在儲(chǔ)存過程中容易被壓實(shí)，不易卸料。因此干法脫硫迄今為止還無法實(shí)現(xiàn)直接烘干濕電石渣作為脫硫劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種干法脫硫劑及其制備方法，由濕電石渣制備得到比表面積大，粒徑小，流動(dòng)性好的干法脫硫劑。
[0006]本發(fā)明公開了一種干法脫硫劑的制備方法，包括以下步驟:
[0007](A)將130?200重量份的生石灰，5?10重量份的改性劑，350?450重量份的濕電石渣混合，依次進(jìn)行第一階段攪拌和第二階段再處理攪拌，得到改性產(chǎn)物；
[0008]所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種；
[0009](B)將所述改性產(chǎn)物干燥，得到干法脫硫劑。
[0010]優(yōu)選的，所述金屬鹽為堿金屬鹽。
[0011]優(yōu)選的，所述金屬鹽為氯化鉀、氯化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
[0012]優(yōu)選的，所述金屬氧化物為氧化鐵、氧化錳、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋇或氧化鋅。
[0013]優(yōu)選的，所述第一攪拌的轉(zhuǎn)速為1500?3000r/min。
[0014]優(yōu)選的，所述第一攪拌的時(shí)間為I?5分鐘。[0015]優(yōu)選的，所述第二攪拌的轉(zhuǎn)速為700?1000r/min。
[0016]優(yōu)選的，所述第二攪拌的時(shí)間為3?10分鐘。
[0017]優(yōu)選的，所述干燥的溫度為100?120°C，所述干燥的時(shí)間為30?50分鐘。
[0018]本發(fā)明公開了一種干法脫硫劑，由生石灰和改性劑對(duì)濕電石渣進(jìn)行改性后干燥得到；
[0019]所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明干法脫硫劑的制備方法，包括以下步驟:將130?200重量份的生石灰，5?10重量份的改性劑，350?450重量份的濕電石渣混合，依次進(jìn)行第一階段攪拌和第二階段再處理攪拌，得到改性產(chǎn)物；所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種；將所述改性產(chǎn)物干燥，得到干法脫硫劑。首先，由于生石灰與水反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，同時(shí)釋放大量的熱，減少濕電石渣水分含量，使電石渣團(tuán)聚顆粒得到有效分散。其次，生石灰與水反應(yīng)后，迅速放熱，整個(gè)反應(yīng)體系將在蒸汽環(huán)境中進(jìn)行，使電石渣和生石灰顆粒表面存在氫氧化鈣飽和溶液液膜，由于生石灰反應(yīng)放出大量的熱，顆粒表面將不斷有氫氧化鈣晶體析出，改性劑的加入，讓氫氧化鈣晶核質(zhì)點(diǎn)在其表面鋪展進(jìn)行結(jié)晶，導(dǎo)致更多晶體的析出，細(xì)化了物料顆粒，且經(jīng)過干燥后，顆粒表面形成產(chǎn)物層，形成表面孔洞豐富且顆粒細(xì)小的干法脫硫劑。再次，改性產(chǎn)物經(jīng)過干燥，產(chǎn)生的蒸汽對(duì)改性產(chǎn)物起到有效的活化作用，進(jìn)一步改善了產(chǎn)物的表面物理結(jié)構(gòu)，提高了比表面積。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種干法脫硫劑的制備方法，包括以下步驟:
[0023](A)將130?200重量份的生石灰，5?10重量份的改性劑，350?450重量份的濕電石渣混合，依次進(jìn)行第一階段攪拌和第二階段再處理攪拌，得到改性產(chǎn)物；
[0024]所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種；
[0025](B)將所述改性產(chǎn)物干燥，得到干法脫硫劑。
[0026]在本發(fā)明中，首先對(duì)濕電石渣進(jìn)行改性，得到改性產(chǎn)物。在改性過程中，由于生石灰與水反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，同時(shí)釋放大量的熱，減少濕電石渣水分含量，使電石渣團(tuán)聚顆粒得到有效分散。其次，生石灰與水反應(yīng)后，迅速放熱，整個(gè)反應(yīng)體系將在蒸汽環(huán)境中進(jìn)行，使電石渣和生石灰顆粒表面存在氫氧化鈣飽和溶液液膜，由于生石灰反應(yīng)放出大量的熱，顆粒表面將不斷有氫氧化鈣晶體析出，改性劑的加入，讓氫氧化鈣晶核質(zhì)點(diǎn)在其表面鋪展進(jìn)行結(jié)晶，導(dǎo)致更多晶體的析出，細(xì)化了物料顆粒。
[0027]所述改性的方法為:
[0028]將130?200重量份的生石灰，5?10重量份的改性劑，350?450重量份的濕電石渣混合，依次進(jìn)行第一階段攪拌和第二階段再處理攪拌，得到改性產(chǎn)物。
[0029]在本發(fā)明中，所述生石灰的氧化鈣含量?jī)?yōu)選為70%?90%，更優(yōu)選為75%?85%。所述生石灰的用量?jī)?yōu)選為150?190重量份,更優(yōu)選為160?180重量份。本發(fā)明對(duì)于所述生石灰的來源沒有特殊限制，市售產(chǎn)品即可。[0030]所述改性劑可以促進(jìn)氫氧化鈣結(jié)晶過程的進(jìn)行。氫氧化鈣晶核在改性劑表面鋪展，進(jìn)行結(jié)晶，導(dǎo)致析出更多的氫氧化鈣晶體，一方面在濕電石渣顆粒表面形成產(chǎn)物層，產(chǎn)物層與母體粒子表面形成尖劈形毛細(xì)狹縫或不規(guī)則的棱柱形孔，改善了改性產(chǎn)物的表面物理結(jié)構(gòu)；另一方面，由于改性劑細(xì)化晶體的作用，形成產(chǎn)物的顆粒更加細(xì)小均勻，使得最終的脫硫劑獲得較高的比表面積。所述改性劑的親屬性越強(qiáng)，接觸角越小，越有利于提高干法脫硫劑的比表面積。所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種。所述金屬鹽優(yōu)選為堿金屬鹽，更優(yōu)選為氯化鉀、氯化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉，最優(yōu)選為碳酸鈉、氯化鈉或氯化鉀。所述金屬氧化物優(yōu)選為氧化鐵、氧化錳、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋇或氧化鋅。所述改性劑的用量為5?10重量份，優(yōu)選為6?9重量份。本發(fā)明對(duì)于所述改性劑的來源沒有特殊限制，市售的分析純類產(chǎn)品即可。
[0031]所述濕電石渣為乙炔生產(chǎn)中產(chǎn)生的含水量為30%?40%的電石渣。所述濕電石渣的用量為350?450重量份。所述生石灰與濕電石洛的質(zhì)量比優(yōu)選為1: (2?5)。
[0032]所述生石灰、改性劑和濕電石渣混合后，依次進(jìn)行兩次攪拌，得到改性產(chǎn)物。所述第一階段攪拌充分均勻，所述第一階段攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為1500?3000r/min，更優(yōu)選為2000?2800r/min。所述第一階段攪拌的時(shí)間優(yōu)選為I?5分鐘，更優(yōu)選為1.5?2分鐘。隨著第一階段攪拌的進(jìn)行，物料的含水量降低，部分轉(zhuǎn)化為干態(tài)。為了減少水分蒸發(fā)帶出飛灰，降低轉(zhuǎn)速進(jìn)行第二階段再處理攪拌。所述第二階段再處理的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為700?IOOOr/min,更優(yōu)選為800?900r/min。所述第二階段再處理的時(shí)間優(yōu)選為3?10分鐘，更優(yōu)選為4?5分鐘。所述改性產(chǎn)物的含水率優(yōu)選為13%?15%。
[0033]在本發(fā)明中，得到改性產(chǎn)物后，將所述改性產(chǎn)物干燥，得到干法脫硫劑。所述改性產(chǎn)物經(jīng)過干燥，產(chǎn)生的蒸汽對(duì)改性產(chǎn)物起到有效的活化作用，進(jìn)一步改善了產(chǎn)物的表面物理結(jié)構(gòu)，提高了比表面積。所述干燥的溫度為優(yōu)選100?120°C，更優(yōu)選為105?118°C。所述干燥優(yōu)選利用120°C以上的原煙氣作為熱源進(jìn)行間壁烘干干燥。所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為30?50分鐘，更優(yōu)選為35?48分鐘。
[0034]本發(fā)明還公開了一種干法脫硫劑，由生石灰和改性劑對(duì)濕電石渣進(jìn)行改性后干燥得到；
[0035]所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種。
[0036]在本發(fā)明中，所述生石灰的氧化鈣含量?jī)?yōu)選為70%?90%，更優(yōu)選為75%?85%。所述生石灰的用量?jī)?yōu)選為150?190重量份,更優(yōu)選為160?180重量份。本發(fā)明對(duì)于所述生石灰的來源沒有特殊限制，市售產(chǎn)品即可。
[0037]所述改性劑可以促進(jìn)氫氧化鈣結(jié)晶過程的進(jìn)行。氫氧化鈣晶核在改性劑表面鋪展，進(jìn)行結(jié)晶，導(dǎo)致析出更多的氫氧化鈣晶體，一方面在濕電石渣顆粒表面形成產(chǎn)物層，產(chǎn)物層與母體粒子表面形成尖劈形毛細(xì)狹縫或不規(guī)則的棱柱形孔，改善了最終的脫硫劑的表面物理結(jié)構(gòu)；另一方面，由于改性劑細(xì)化晶體的作用，形成產(chǎn)物的顆粒更加細(xì)小均勻，使得最終的脫硫劑獲得較高的比表面積。所述改性劑的親屬性越強(qiáng)，接觸角越小，越有利于提高干法脫硫劑的比表面積。所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種。所述金屬鹽優(yōu)選為堿金屬鹽，更優(yōu)選為氯化鉀、氯化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉，最優(yōu)選為碳酸鈉、氯化鈉或氯化鉀。所述金屬氧化物優(yōu)選為氧化鐵、氧化錳、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋇或氧化鋅。所述改性劑的用量為5?10重量份，優(yōu)選為6?9重量份。本發(fā)明對(duì)于所述改性劑的來源沒有特殊限制，市售的分析純類產(chǎn)品即可。
[0038]所述濕電石渣為乙炔生產(chǎn)中產(chǎn)生的含水量為30%~40%的電石渣。所述濕電石渣的用量為350~450重量份。所述生石灰與濕電石洛的質(zhì)量比優(yōu)選為1: (2~5)。
[0039]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的干法脫硫劑的制備方法進(jìn)行說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0040]實(shí)施例1~9
[0041]按照表1的配方，稱取原料，在3000r/min條件下，攪拌2min,再將轉(zhuǎn)速調(diào)為1000r/min條件下，繼續(xù)攪拌3min。將改性產(chǎn)物含水率控制在14%，再放入設(shè)置好的110°C恒溫烘箱，干燥50min，研究制備配方對(duì)脫硫劑比表面積和脫硫效率的影響，設(shè)計(jì)三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)L9 (33)，結(jié)果分析如表1所示。
[0042]表1不同原料比例制備的脫硫劑的性能比較
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種干法脫硫劑的制備方法，包括以下步驟: (A)將130?200重量份的生石灰，5?10重量份的改性劑，350?450重量份的濕電石渣混合，依次進(jìn)行第一階段攪拌和第二階段再處理攪拌，得到改性產(chǎn)物； 所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種； (B)將所述改性產(chǎn)物干燥，得到干法脫硫劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽為堿金屬鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽為氯化鉀、氯化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物為氧化鐵、氧化錳、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋇或氧化鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一階段攪拌的轉(zhuǎn)速為1500?3000r/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一攪拌的時(shí)間為I?5分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二階段再處理攪拌的轉(zhuǎn)速為700 ?1000r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二攪拌的時(shí)間為3?10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為100?120°C，所述干燥的時(shí)間為30?50分鐘。
10.一種干法脫硫劑，由生石灰和改性劑對(duì)濕電石渣進(jìn)行改性后干燥得到； 所述改性劑為金屬氧化物和金屬鹽中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】B01D53/81GK103752147SQ201410027132
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】廖坤添, 盧茂源, 吳慕正, 林馳前, 張?jiān)?, 邱振中 申請(qǐng)人:福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司