[發明專利]一種消石灰吸收劑的制備方法及相關的消石灰吸收劑

在審

• 申請號: 202010412717.2
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111422893A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張志超;廖坤添;吳慕正;賴毅強;林珊珊;溫明英;曹岸;張原;林春源;王建春
• 申請（專利權）人: 福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司;廈門朗凈鈣業科技有限公司
• 主分類號: C01F11/02
• 分類號: C01F11/02;C01F11/16;B01D53/48;B01D53/81
• 代理公司: 廈門龍格專利事務所(普通合伙) 35207
• 代理人: 婁燁明

本申請公開了一種消石灰吸收劑的制備方法，其步驟包括：過水率消化和閃蒸擴孔增容，在過水率消化反應中，采用高轉速剪切方式進行攪拌，主軸轉速大于300轉/分鐘。還公開了一種相關的消石灰吸收劑，其通過上述制備方法制得，所制得的消石灰吸收劑：氫氧化鈣成分的純度≥85％，比表面積≥18㎡/g，孔容≥0.1cm³/g，粒度：D(97)≤35μm，D(50)≥2μm，D(10)≥1μm。本申請公開的制備方法在采用中、低品質的生石灰原料亦能制備高活性消石灰吸收劑；制備的消石灰吸收劑綜合性能優異、活性高，煙氣凈化效果理想。

技術領域

本發明涉及消石灰吸收劑領域，具體涉及一種消石灰吸收劑的制備方法及其相關的消石灰吸收劑。

背景技術

隨著煙氣治理行業的深入推進，各行業對于煙氣凈化吸收劑的總需求量和品質要求也日趨增長；消石灰吸收劑基于其性能穩定，且對煙氣污染物的凈化效果好等優點，逐漸應用于各行各業中。消石灰吸收劑的凈化效果取決于其活性度，活性度主要體現在氫氧化鈣的純度和比表面積等兩方面，同時仍需結合孔容和粒度等性能作綜合考慮，才能實現有效的脫硫凈化效果，即理想的煙氣凈化效果對于消石灰吸收劑品質有較高的要求。

然而，目前中國所制備的消石灰吸收劑品質普遍較低，氫氧化鈣有效成分的純度多低于85％，比表面積一般小于12㎡/g；相較于發達國家制備的消石灰吸收劑純度可達95％，比表面積達到15㎡/g以上的產品水平，仍存在較大的差距。

造成上述差距的主要原因在于，中國受限于石灰石的選礦技術和煅燒技術不足等問題，大量用于制備消石灰的生石灰原料普遍為中低品質，純度較低且活性差；并且，由于中國消石灰的制備工藝水平較低，所能制備的消石灰吸收劑品質一般。然而，高品質的生石灰原料在中國僅有極少數的廠家可以提供，進而無法滿足當前高品質消石灰吸收劑的生產量需求。

具體而言，中低品質的生石灰原料雜質含量普遍高達20-30％，一般包括如下類別：高溫煅燒后形成的含鐵、含鎂化合物，硅酸鹽或鋁酸鹽化合物，或者是泥雜質形成的“結瘤”物質；由于分屬于不同種類的雜質，無法做統一的提純處理，進一步降低了生石灰原料的活性；此外，由于煅燒工藝不成熟產生了大量過燒或欠燒的生石灰，生石灰原料在過燒后的結晶結構密實，難以消化轉化；欠燒的生石灰內部會嵌設有未分解的碳酸鈣雜質，與生石灰的有效成分難以分離，導致大量的生石灰成分無法完全消化，同樣未達到高品質消石灰吸收劑所需的原料要求。

據美國專利US10221094以及US9963386的記載，其公開了過水率消化和閃蒸干燥的消石灰制備方法，過水率消化使得生石灰原料能夠與水充分反應，以獲得純度較高的消石灰吸收劑；再通過閃蒸干燥用于增大消石灰吸收劑的比表面積和孔容，進而獲得高品質消石灰吸收劑。應到注意到的是，發達國家普遍采用高活性的生石灰原料用于制備消石灰吸收劑。

在中國，行業內嘗試了多種制備方法以改善消石灰吸收劑的性能，但目前普遍僅能改善單項性能如提升純度或擴大比表面積，而對于綜合性能的改善，仍無法達到高品質消石灰吸收劑的性能標準。

其中，行業內多采用的提純方法包括：在消化前振動篩分生石灰和雜質、在消化過程中排渣、消化后振動篩分或分選、或在氫氧化鈣的研磨過程中排渣等提純方式濾除雜質。然而，根據現有專利記載，常用的提純方式大多數僅能提純生石灰原料表層的雜質，而仍無法提純由于過燒生成的生石灰結晶體或是欠燒包裹在生石灰內部的碳酸鈣雜質，所制得的消石灰吸收劑仍無法達到高純度的要求。

例如，《氫氧化鈣粉末的制備方法》(CN201510162440)以及《一種氫氧化鈣的制備方法》(CN201610323214)，其二者均是在消化前對生石灰原料進行處理，通過振動篩分或氣流分級篩選等方式進行原料表層的雜質提純，未去除包裹在生石灰內部的碳酸鈣等雜質，無法有效地提升消石灰吸收劑中氫氧化鈣的純度。