CN115739016B - 一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法 - Google Patents
一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115739016B CN115739016B CN202211310014.4A CN202211310014A CN115739016B CN 115739016 B CN115739016 B CN 115739016B CN 202211310014 A CN202211310014 A CN 202211310014A CN 115739016 B CN115739016 B CN 115739016B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- adsorbent
- lime
- lime sulphur
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- JNVCSEDACVAATK-UHFFFAOYSA-L [Ca+2].[S-]SSS[S-] Chemical group [Ca+2].[S-]SSS[S-] JNVCSEDACVAATK-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 37
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 12
- 239000005866 Lime sulphur Substances 0.000 description 8
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明提供了一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法。通过对石硫合剂残渣和棉秆进行热处理，制得氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物，其用作二氧化碳吸附剂，具有较高的吸附容量、选择性与稳定性，且该吸附剂可再生或另做他用。本发明方法不仅可以实现对大宗固废的资源化转化，而且所得复合物可以应用于二氧化碳捕集与矿化，显示出较大的环保效益与应用前景。
Description
技术领域
本发明属于二氧化碳吸附、矿化与固废资源化利用技术领域，具体来说涉及一种由石硫合剂残渣和棉秆制备二氧化碳吸附剂的方法。
背景技术
石灰硫磺合剂简称石硫合剂，是用生石灰、硫磺粉加水熬制而成的既能杀菌又可杀螨杀虫的药剂，其原料简单易得，成本低，高效低毒，无残留，常年均可使用，因此被广泛应用。然而在石硫合剂生产过程中，会同时产生大量的副产物石硫合剂残渣，直接丢弃不仅侵占土地且带来环境威胁，而且其含有的钙、硫组分未得到充分利用。
石硫合剂残渣成分主要是氢氧化钙、氧化钙、硫、多硫化钙，目前常用的处理方式是填埋，这样就使石硫合剂残渣中很多有用成分未被利用，造成极大地资源浪费。专利CN104624612A公布了一种石硫合剂残渣回收利用方法，将石硫合剂残渣置于马弗炉中，500℃～900℃焙烧0.5～3h得到可回用的石硫合剂残渣，之后与石灰、石硫合剂、水复配制得涂白剂，其白度≧80。专利CN106900742A公布了以石硫合剂残渣生产涂抹剂的工艺，将石硫合剂残渣与石硫合剂混合，并加入抗沉降剂、抗冻剂、成膜剂、表面活性剂等，生产出具有涂白剂与农药悬浮剂特性的涂抹剂。专利CN113396928A公布了利用石硫合剂残渣制备涂白剂的方法，将石硫合剂残渣与钙粉、胶粉按照一定比例混合制得具有较好使用效果的涂白剂。
当前，随着环境中的二氧化碳含量逐步升高，对其进行高效捕集利用与封存对于保护生态环境和社会可持续发展起着重要作用。因此，开发廉价、具有优异性能的二氧化碳吸附/吸收剂成为研究重点。
可以看出，石硫合剂残渣主要可资源化转化为涂白剂进行再利用，如果进一步拓宽其资源化利用途径，将具有较大意义。石硫合剂残渣含有钙组分，可作为潜在的二氧化碳吸附剂或矿化剂，然而目前鲜有报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种复合物二氧化碳吸附剂及其制备方法。通过对固体废物石硫合剂残渣和棉秆进行热处理，制得氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物，其用作二氧化碳吸附剂，具有较高的吸附容量与稳定性，且该吸附剂可再生或另做他用。本发明方法不仅可以实现对固体废弃物的资源化转化，而且所得复合物可以应用于二氧化碳捕集与矿化，显示出较大的环保效益与应用前景。
本发明的技术方案如下：
将质量比为1:0.1～5的石硫合剂残渣与粉碎后的棉秆混合均匀，在惰性气氛中于400～900℃热处理0.5～5h后，冷却得到二氧化碳吸附剂，其为复合物，具体为氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物，其中氧化钙与硫掺杂多孔炭的质量比为1:0.05～5，所得吸附剂对含二氧化碳的混合气在0～600℃下的吸附容量达到每克吸附剂吸附0.2～0.6克二氧化碳。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
协同处置石硫合剂残渣与棉秆制备多孔复合物，不仅可以同时对两种固体废物进行处置，实现相关产业绿色发展，而且所得复合物二氧化碳吸附剂具有较高的吸附容量，能实现对二氧化碳高效捕集与矿化。
在该复合物吸附剂的制备过程中，棉秆将被炭化为炭材料，石硫合剂残渣中的钙组分将转变为氧化钙，硫组分将实现对炭材料的硫掺杂，同时高温下产生的小分子气态化合物将对炭材料进行造孔，最终获得氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物。硫掺杂多孔炭作为分散介质能够有效抑制或者缓解氧化钙晶粒间的烧结，改善吸收剂的循环稳定性，同时硫掺杂多孔炭中的碱性S-C官能团可与酸性二氧化碳发生强相互作用，增强对二氧化碳的吸附能力。
该吸附剂通过高温再生后可再次用于吸附二氧化碳，能循环使用5～20次而吸附容量无明显降低；而再生过程中产生的高纯度二氧化碳可直接用于转化或封存；或者，该吸附剂吸附二氧化碳后转变为碳酸钙/硫掺杂多孔炭复合物，可用作橡胶填料、催化剂等，达到永久固碳效果。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，基于本发明的原理对本发明所做出的各种改动或修改同样落入本发明权利要求书所限定的范围。
实施例1
将1g石硫合剂残渣与1g粉碎的棉秆混合均匀，在氮气中于700℃热处理2h后，冷却得到氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物，其对常压烟气在200℃下的吸附容量达到每克吸附剂吸附0.34克二氧化碳。
实施例2
将1g石硫合剂残渣与0.5g粉碎的棉秆混合均匀，在氩气中于800℃热处理0.5h后，冷却得到氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物，其对常压烟气在25℃下的吸附容量达到每克吸附剂吸附0.26克二氧化碳。
Claims (4)
1.一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法，其特征在于，其由以下步骤制得：将质量比为1:0.1～5的石硫合剂残渣与粉碎后的棉秆混合均匀，在惰性气氛中于400～900℃热处理0.5～5h后，冷却得到产物。
2.根据权利要求1所述的一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法，其特征在于：所得吸附剂为复合物，具体为氧化钙/硫掺杂多孔炭复合物，其中氧化钙与硫掺杂多孔炭的质量比为1:0.05～5。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法，其特征在于：所得吸附剂对含二氧化碳的混合气在0～600℃下的吸附容量达到每克吸附剂吸附0.2～0.6克二氧化碳。
4.根据权利要求1所述的一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法，其特征在于：所得吸附剂可经高温再生后再次用于吸附二氧化碳，能循环使用5～20次。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211310014.4A CN115739016B (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211310014.4A CN115739016B (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115739016A CN115739016A (zh) | 2023-03-07 |
| CN115739016B true CN115739016B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=85353119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211310014.4A Active CN115739016B (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115739016B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103657582A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 华东理工大学 | 一种改进型氧化钙基co2吸附剂及其制备方法 |
| CN104624612A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-05-20 | 新疆工程学院 | 石硫合剂残渣回收利用方法 |
| CN106900742A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-30 | 宜宾北方川安化工有限公司 | 一种石硫合剂副产物涂抹剂及其制备工艺 |
| CN107029660A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-08-11 | 中国矿业大学 | 一种高温co2改性钙基吸附剂的制备及使用方法 |
| KR20180056183A (ko) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | (주)케이엔피코리아 | 다기능성 토양개량제의 제조방법 |
| CN114797752A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-29 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | 一种二氧化碳吸附剂及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8999278B2 (en) * | 2010-03-11 | 2015-04-07 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Method and apparatus for on-site production of lime and sorbents for use in removal of gaseous pollutants |
-
2022
- 2022-10-25 CN CN202211310014.4A patent/CN115739016B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103657582A (zh) * | 2012-09-13 | 2014-03-26 | 华东理工大学 | 一种改进型氧化钙基co2吸附剂及其制备方法 |
| CN104624612A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-05-20 | 新疆工程学院 | 石硫合剂残渣回收利用方法 |
| KR20180056183A (ko) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | (주)케이엔피코리아 | 다기능성 토양개량제의 제조방법 |
| CN106900742A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-30 | 宜宾北方川安化工有限公司 | 一种石硫合剂副产物涂抹剂及其制备工艺 |
| CN107029660A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-08-11 | 中国矿业大学 | 一种高温co2改性钙基吸附剂的制备及使用方法 |
| CN114797752A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-29 | 电子科技大学长三角研究院(湖州) | 一种二氧化碳吸附剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115739016A (zh) | 2023-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104324686A (zh) | 一种室内空气净化剂及其制备方法和室内空气净化器过滤网 | |
| CN110327879B (zh) | 一种适用于烟气co2吸附的生物质多孔炭制备方法及产品 | |
| EP1990091A1 (en) | Carbon dioxide absorber and method for absorption of carbon dioxide | |
| CN103418336B (zh) | 一种高温钙基co2吸收材料的制备方法 | |
| CN114797752A (zh) | 一种二氧化碳吸附剂及其制备方法 | |
| CN110773118A (zh) | 针对氯离子的改性粉煤灰-水滑石吸附剂的制备方法 | |
| CN110961106A (zh) | 一种利用废固资源制备的高性能低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN113522264B (zh) | 一种污泥灰修饰氧化钛-生物炭复合光催化剂及其制备方法、应用 | |
| KR20090033300A (ko) | 저온 재생 가능한 알칼리 금속계 이산화탄소 분리용 고체흡수제 | |
| CN110465180A (zh) | 一种高性能空气净化蜂窝模块材料的制备 | |
| CN112938969A (zh) | 一种造孔/掺杂一体化的活化剂制备氮硫共掺杂活性炭的方法及其应用 | |
| CN115739016B (zh) | 一种由石硫合剂残渣制备二氧化碳吸附剂的方法 | |
| CN102886255B (zh) | MnO2-TiO2碳纳米管-多孔无机陶瓷膜低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN113144818B (zh) | 一种粉煤灰基二氧化碳吸收体系及用于吸收二氧化碳的粉煤灰循环利用方法 | |
| KR100888336B1 (ko) | 이산화황 제거를 위한 탈황흡수제 및 그의 제조방법 | |
| CN111747407B (zh) | 一种玉米淀粉活性炭的制备方法 | |
| US11931722B2 (en) | Preparation method for carbon dioxide capture agent, and application thereof | |
| CN1597094A (zh) | 用于脱硫脱硝的蜂窝状活性炭基催化剂及制备和应用 | |
| CN110787817A (zh) | 一种石墨烯负载碘酸氧铋光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN111603906B (zh) | 一种二氧化碳镁基吸附剂及其制备方法 | |
| CN106179226A (zh) | 一种NOx吸附剂及其制备方法 | |
| CN112090252B (zh) | 一种用于固定二氧化碳的改性脱硫灰及其制备方法 | |
| CN113402183B (zh) | 一种多功能含钛固废源水泥基材料制备方法 | |
| CN114367269A (zh) | 一种烟气污染物吸附剂及其制备方法 | |
| CN102059092A (zh) | 一种制冷复合吸附剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |