CN114804662A - 一种高比表面积氢氧化钙的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高比表面积氢氧化钙的生产方法，该生产方法包括破碎、消化与筛分等步骤，本发明生产方法生产得到氢氧化钙产品，它的氢氧化钙含量是以重量计92％以上，它的比表面积为35～55m2/g，该产品可用于烟气脱硫。本发明工艺流程简便，操作条件温和，工艺控制简单，安全可靠，易于实现工业化。

Description

一种高比表面积氢氧化钙的生产方法
【技术领域】
本发明属于新材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种高比表面积氢氧化钙的生产方法。
【背景技术】
氢氧化钙是一种无机粉末材料，通常通过生石灰和水消化生成，由于其特殊的结构和性能，已广泛用于污水处理、制糖技术、涂料、冶金工业等领域。在日益成熟的烟气脱硫反应中，氢氧化钙主要用于中和二氧化硫、三氧化硫、氟离子和氯离子等酸性气体，使烟气排放的硫含量达到环保标准，脱硫效果直接受氢氧化钙性质的影响，氢氧化钙的比表面积是决定脱硫效果的重要因素，一般而言，表面积越大，脱硫效果越好。
生石灰与水发生消化反应的过程中容易产生结块作用，影响产品品质，因此，提高氢氧化钙的分散性和稳定性，制备比表面积大且可控的氢氧化钙，满足烟气净化及相关应用的实际需求具有重要意义。
为了解决现有技术的一些缺陷，本发明人经过大量实验和研究，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种高比表面积氢氧化钙的生产方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种高比表面积氢氧化钙的生产方法。
该高比表面积氢氧化钙生产方法的步骤如下：
A、破碎
使用破碎机1将煅烧的生石灰破碎得到一种颗粒状生石灰，它通过第一提升机2输送到料仓3中；
B、消化
料仓3中的颗粒状生石灰由料仓3底部排出输送到三级消化器4中，与此同时，消化剂也由管道输送到三级消化器4中，颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器4中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机5和第二提升机6送到振动筛7中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物，所述的筛下物是高比表面积氢氧化钙，它通过第二螺旋输送机8输送到产品仓9中，所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。
根据本发明的一种优选实施方式，在步骤A中，所述生石灰的氧化钙含量是以重量计97％以上。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的破碎机1是锤式破碎机或辊式破碎机。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的消化剂是一种具有单个或多个羟基的有机化合物的水溶液，所述的有机化合物是一种或多种选自三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、丙三醇、丙二醇、蔗糖或葡萄糖的有机化合物。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述消化剂的有机化合物含量是以重量计2～8％。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述消化剂与所述颗粒状生石灰的重量比是1：1.4～1.8。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，三级消化器4是一种具有三级配水消化作用的带搅拌结构的消化器。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤B中，在三级消化器4中，一级消化器的出口温度是70～90℃，二级消化器的出口温度是90～120℃，而三级消化器的出口温度是70～90℃。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述高比表面积氢氧化钙的氢氧化钙含量是以重量计92％以上，它的水含量3.5％以下，它的比表面积是35～55m2/g。
根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤C中，所述的振动筛是网眼为100～200目的过滤型机械分离设备。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种高比表面积氢氧化钙的生产方法。该高比表面积氢氧化钙生产流程请参见附图1。
该高比表面积氢氧化钙生产方法的步骤如下：
A、破碎
使用破碎机1将煅烧的生石灰破碎得到一种颗粒状生石灰，它通过第一提升机2输送到料仓3中；
在本发明中，所述生石灰的氧化钙含量是以重量计的97％以上，如果生石灰的氧化钙含量低于97％，则导致产品氢氧化钙含量较低，用途范围窄，销售困难。
在本发明中，所述颗粒状生石灰的粒径是1～5cm。如果颗粒状生石灰粒径小于1cm，则消化反应时放热量偏低而导致氢氧化钙产品不合格；如果颗粒状生石灰粒径大于5cm，则消化反应时放热量过大，也会导致氢氧化钙产品不合格。因此，颗粒状生石灰粒径为1～5cm是合适的，优选地是2～4cm。
本发明使用的破碎机是锤式破碎机或辊式破碎机，它们都是本领域工程技术人员熟知的设备，是目前市场上销售的产品，例如由山东民阳重型机械有限公司以商品名锤式破碎机销售的产品，由北方重工集团有限公司以商品名辊式破碎机销售的产品。
B、消化
料仓3中的颗粒状生石灰由料仓3底部排出输送到三级消化器4中，与此同时，消化剂也由管道输送到三级消化器4中，颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器4中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
在本发明中，消化应该理解是一种将生石灰转化成高比表面积氢氧化钙的化学反应过程。
所述的消化剂是一种具有单个或多个羟基有机化合物水溶液，所述的有机化合物是一种或多种选自三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、丙三醇、丙二醇、蔗糖或葡萄糖的有机化合物。这些有机化合物都是目前市场上销售的产品，例如由山东海杰化工有限公司以商品名三乙醇胺销售的产品、由淄博桑菲经贸有限公司以商品名二乙醇胺或乙醇胺销售的产品、由江阴维朗化工有限公司以商品名丙二醇或丙三醇销售的产品、由苏州仁品化工科技有限公司以商品名工业葡萄糖或工业蔗糖销售的产品。
在本发明，所述消化剂的有机化合物含量是以重量计2～8％，如果有机化合物的含量低于2％，则氢氧化钙产品比表面积达不到要求；如果有机化合物的含量大于8％，则对氢氧化钙产品比表面积增高没有明显影响，反而增加了成本，因此，有机化合物的含量为2～8％是合理的，优选地是3～6％，更优选地是4～5％。
在本发明中，所述消化剂与所述颗粒状生石灰的重量比是1：1.4～1.8。如果消化剂与颗粒状生石灰的重量比大于1：1.4，则消化剂用量过多，导致氢氧化钙产品中水分含量过大，影响氢氧化钙产品性能；如果消化剂与颗粒状生石灰的重量比小于1：1.8，则导致消化反应不彻底，氢氧化钙产品质量不合格。
在本发明中，三级消化器4是一种具有三级配水消化作用的带搅拌结构的消化器。本发明使用的三级消化器4中，一级消化器的出口温度是70～90℃，二级消化器的出口温度是90～120℃，而三级消化器的出口温度是70～90℃，消化器的出口温度高于或低于所述范围，都会对氢氧化钙产品质量产生不良的影响。
本发明使用的三级消化器4是目前市场上销售的产品，例如由沧州重诺机械制造有限公司以商品名生石灰消化器销售的产品。
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机5和第二提升机6送到振动筛7中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物，所述的筛下物是高比表面积氢氧化钙，它通过第二螺旋输送机8输送到产品仓9中，所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。
根据HG T4120-2009《工业氢氧化钙》标准分析方法分析，所述高比表面积氢氧化钙的含量是以重量计92％以上；
根据常规干燥失重法分析，所述高比表面积氢氧化钙的水含量是3.5％以下；
根据常规静态容量法，利用比表面积测定仪分析，所述高比表面积氢氧化钙的比表面积是35～55m2/g。
本发明使用的振动筛是具有筛网的过滤型机械分离设备，该振动筛是本领域工程技术人员熟知的设备，是目前市场上销售的产品，例如由新乡市筛分设备有限公司以商品名旋振筛销售的产品。
本发明使用振动筛的筛眼为100～200目，如果筛眼小于100目，则氢氧化钙产品质量变差，如果筛眼大于200目，则分离效率降低。
[有益效果]
本发明的有益效果是：采用本发明生产方法可以生产得到高比表面积氢氧化钙，比表面积达到35～55m2/g，这种高比表面积氢氧化钙可以用于烟气脱硫工艺。
【附图说明】
图1是本发明高比表面积氢氧化钙生产流程图；
图中：
1-破碎机；2-第一提升机；3-料仓；4-三级消化器；5-第一螺旋输送机；6-第二提升机；7-振动筛；8-第二螺旋输送机；9-产品仓
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：本发明高比表面积氢氧化钙的生产
该实施例的实施步骤如下：
A、破碎
使用由山东民阳重型机械有限公司以商品名锤式破碎机销售的破碎机1，将氧化钙含量为以重量计97.0％的煅烧生石灰破碎得到平均粒径为1.0cm的颗粒状生石灰，它通过提升机2输送到料仓3中；
B、消化
料仓3中的颗粒状生石灰由料仓3底部排出输送到由沧州重诺机械制造有限公司以商品名生石灰消化器销售的三级消化器4中，与此同时，由山东海杰化工有限公司以商品名三乙醇胺销售的三乙醇胺配制成浓度为以重量计2.0％的消化剂也由管道输送到三级消化器4中，三级消化器4的一级消化器出口温度是84℃、二级消化器出口温度是120℃、三级消化器出口温度是90℃；颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器4中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机5和第二提升机6送到由新乡市筛分设备有限公司以商品名旋振筛销售的网眼为100目的振动筛7中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物；
根据本申请说明书描述的分析方法检测，所述筛下物的氢氧化钙含量是以重量计92.2％，它的水含量是3.4％，它的比表面积是35m2/g，它是本发明高比表面积氢氧化钙，它通过螺旋输送机8输送到产品仓9中；所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。
实施例2：本发明高比表面积氢氧化钙的生产
该实施例的实施步骤如下：
A、破碎
使用由北方重工集团有限公司以商品名辊式破碎机销售的破碎机1，将氧化钙含量为以重量计98.1％的煅烧生石灰破碎得到平均粒径为5.0cm的颗粒状生石灰，它通过提升机2输送到料仓3中；
B、消化
料仓3中的颗粒状生石灰由料仓3底部排出输送到由沧州重诺机械制造有限公司以商品名生石灰消化器销售的三级消化器4中，与此同时，由淄博桑菲经贸有限公司以商品名二乙醇胺销售的二乙醇胺配制成浓度为以重量计8.0％的消化剂也由管道输送到三级消化器4中，三级消化器4的一级消化器出口温度是70℃、二级消化器出口温度是90℃、三级消化器出口温度是70℃；颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器4中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机5和第二提升机6送到由新乡市筛分设备有限公司以商品名旋振筛销售的网眼为200目的振动筛7中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物；
根据本申请说明书描述的分析方法检测，所述筛下物的氢氧化钙含量是以重量计93.3％，它的水含量是3.2％，它的比表面积是55m2/g，它是本发明高比表面积氢氧化钙，它通过螺旋输送机8输送到产品仓9中；所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。
实施例3：本发明高比表面积氢氧化钙的生产
该实施例的实施步骤如下：
A、破碎
使用由北方重工集团有限公司以商品名辊式破碎机销售的破碎机1，将氧化钙含量为以重量计97.5％的煅烧生石灰破碎得到平均粒径为3.0cm的颗粒状生石灰，它通过提升机2输送到料仓3中；
B、消化
料仓3中的颗粒状生石灰由料仓3底部排出输送到由沧州重诺机械制造有限公司以商品名生石灰消化器销售的三级消化器4中，与此同时由淄博桑菲经贸有限公司以商品名乙醇胺销售的乙醇胺和由江阴维朗化工有限公司以商品名丙二醇销售的丙二醇配制成二乙醇胺浓度为以重量计2.0％与丙二醇浓度为以重量计3.0％的消化剂也由管道输送到三级消化器4中，三级消化器4的一级消化器出口温度是76℃、二级消化器出口温度是100℃、三级消化器出口温度是76℃；颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器4中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机5和第二提升机6送到由新乡市筛分设备有限公司以商品名旋振筛销售的网眼为140目的振动筛7中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物；
根据本申请说明书描述的分析方法检测，所述筛下物的氢氧化钙含量是以重量计93.6％，它的水含量是3.0％，它的比表面积是45m2/g，它是本发明高比表面积氢氧化钙，它通过螺旋输送机8输送到产品仓9中；所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。
实施例4：本发明高比表面积氢氧化钙的生产
该实施例的实施步骤如下：
A、破碎
使用由北方重工集团有限公司以商品名辊式破碎机销售的破碎机1，将氧化钙含量为以重量计98.2％的煅烧生石灰破碎得到平均粒径为2.0cm的颗粒状生石灰，它通过提升机2输送到料仓3中；
B、消化
料仓3中的颗粒状生石灰由料仓3底部排出输送到由沧州重诺机械制造有限公司以商品名生石灰消化器销售的三级消化器4中，与此同时，由山东海杰化工有限公司以商品名三乙醇胺销售的三乙醇胺和由苏州仁品化工科技有限公司以商品名工业葡萄糖销售的葡萄糖配制成三乙醇胺浓度为以重量计3.0％和葡萄糖浓度为以重量计2.0％的消化剂也由管道输送到三级消化器4中，三级消化器4的一级消化器出口温度是90℃、二级消化器出口温度是110℃、三级消化器出口温度是84℃；颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器4中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机5和第二提升机6送到由新乡市筛分设备有限公司以商品名旋振筛销售的网眼为180目的振动筛7中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物；
根据本申请说明书描述的分析方法检测，所述筛下物的氢氧化钙含量是以重量计92.5％，它的水含量是3.4％，它的比表面积是50m2/g，它是本发明高比表面积氢氧化钙，它通过螺旋输送机8输送到产品仓9中；所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。

Claims (10)

1.一种高比表面积氢氧化钙的生产方法，其特征在于该生产方法的步骤如下：
A、破碎
使用破碎机(1)将煅烧的生石灰破碎得到一种颗粒状生石灰，它通过第一提升机(2)输送到料仓(3)中；
B、消化
料仓(3)中的颗粒状生石灰由料仓(3)底部排出输送到三级消化器(4)中，与此同时，消化剂也由管道输送到三级消化器(4)中，颗粒状生石灰与消化剂在三级消化器(4)中进行消化反应，得到一种消化反应产物；
C、筛分
步骤B得到的消化反应产物通过第一螺旋输送机(5)和第二提升机(6)送到振动筛(7)中进行筛分，得到一种筛下物与一种筛上物，所述的筛下物是高比表面积氢氧化钙，它通过第二螺旋输送机(8)输送到产品仓(9)中，所述的筛上物用于生产普通氢氧化钙。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述生石灰的氧化钙含量是以重量计97％以上。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述的破碎机(1)是锤式破碎机或辊式破碎机。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，所述的消化剂是一种具有单个或多个羟基的有机化合物的水溶液，所述的有机化合物是一种或多种选自三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、丙三醇、丙二醇、蔗糖或葡萄糖的有机化合物。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，所述消化剂的有机化合物含量是以重量计2～8％。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，所述消化剂与所述颗粒状生石灰的重量比是1：1.4～1.8。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，三级消化器(4)是一种具有三级配水消化作用的带搅拌结构的消化器。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，在三级消化器(4)中，一级消化器的出口温度是70～90℃，二级消化器的出口温度是90～120℃，而三级消化器的出口温度是70～90℃。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤C中，所述高比表面积氢氧化钙的氢氧化钙含量是以重量计92％以上，它的水含量3.5％以下，它的比表面积是35～55m2/g。
10.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤C中，所述的振动筛是网眼为100～200目的过滤型机械分离设备。
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