一种高活性氢氧化钙的制备方法

本发明涉及烟气污染处理，特别是涉及一种高活性氢氧化钙的制备方法。

背景技术：

1、随着对环保要求的日益严苛，针对焦化、冶金、燃气、工业硅等行业烟气的酸性污染物排放也提出了更高要求。由于这些行业大多so2等酸性物质排放量较低，采用常规的湿法、半干法脱硫方式虽然可以达到目的，但建设成本、运行成本相对较高，经济性较差。因此干法脱硫工艺收到广泛欢迎。

2、目前常用的干法脱硫吸收剂有碳酸氢钠、氢氧化钙等。其中碳酸氢钠在一定温度范围内脱硫效率较高，但存在副产物难以利用和处理的缺点；普通钙基吸收剂虽然副产物相对易处理，但又存在脱硫效率相对较低，用量过大等缺点。因此，钙基吸收剂的改性、提效用于替代碳酸氢钠干法脱硫逐渐受到广泛关注，行业脱硫市场需求强烈。

3、氢氧化钙(消石灰，ca(oh)2)作为烟气脱硫剂，通过化学吸附脱除烟气中的酸性污染物，同时还可以通过物理吸附脱除一些有机和无机微量物质，此工艺将改性后的ca(oh)2细粉直接喷入烟气中，与烟气中的酸性气体发生如下中和反应：

4、so2+ca(oh)2→caso3+h2o

5、so3+ca(oh)2→caso4+h2o

6、hf+ca(oh)2→caf2+h2o

7、hcl+ca(oh)2→cacl2+h2o

8、目前公开的钙基脱硫脱酸发明专利中，如专利文献1：《一种烟气干法脱硫剂及其制备方法》(申请公布号cn 115400578 a)中，使用的熟石灰掺杂多种无机盐，如硅酸钠、硫酸钠、硝酸钙等膨松剂的技术，能够实现脱硫效率的提高；专利文献2：《一种高效脱硫用熟石灰的制备方法》(申请公布号cn 115073023 a)中，使用改进的预消化器与粉碎装置，增大熟石灰的比表面积；专利文献3：《一种钙基sds脱硫工艺原料的制备方法》(申请公布号cn115430272 a)中，通过对碳酸钙煅烧、包覆剂包覆、水合处理、陈化以及干燥处理等步骤，使得最终得到的氢氧化钙物料颗粒具有高比表面、高分散性、高脱硫效率等效果。

技术实现思路

1、本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种高活性氢氧化钙的制备方法，通过设置三级消化装置并添加改性溶剂，在不增加杂质的条件下控制熟化条件，同时获得高活性，高比表面积的氢氧化钙粉体。进一步地，本发明通过增设溶剂回收装置，实现了消化后改性溶剂的高效回收循环利用，不但降低了污染排放，而且实现了高经济性。

2、本发明的技术方案，包括以下具体步骤：

3、s1、以生石灰粉为原料，经磨机破碎后，经空压机送至生石灰仓内，再经由旋转给料机加入到三级干式消化反应器的第一级消化器内；

4、s2、将s1中导入第一级消化器内的石灰与消化溶液进行搅拌消化，消化器内温度控制在120～150℃，停留时间为15min；

5、s3、将s2中的消化混合物通入第二级消化器内进行搅拌消化，同时继续通入消化溶液，消化器内温度控制在120～150℃，停留时间为15min；

6、s4、将s3中的消化混合物通入第三级消化器内进行搅拌熟化，消化器内温度控制在100℃，停留时间为10min；

7、s5、将s4中的消化混合物通入热风干燥器内进行干燥脱水，得到消石灰；

8、s6、将s5中干燥后的消石灰通过稀相气力输送系统输送至料仓，得到高活性氢氧化钙粉体成品；

9、s7、三级消化器以及干燥器内的废气经由布袋除尘器除尘后通入喷淋吸收塔，回收废气中的水溶性改性溶剂，产生的废液通入前端消化反应器循环使用。

10、优选的，s1中选用的生石灰粉为工业级生石灰粉，粒径≤75μm，有效钙纯度≥85％，含硫量小于0.01％。

11、优选的，s1中的三级干式消化器中，第一级、二级消化器使用变频双轴搅拌叶片，第三级消化器使用单轴搅拌叶片，雾化喷头设置在第一级和第二级消化器上方。

12、优选的，s1中的三级干式消化器中，第二级、第三级消化器内设置泄压阀、引风机、布袋除尘器，除尘后废气引入尾部喷淋吸收塔，回收废气中的改性溶剂。

13、优选的，s2与s3中的第一级与第二级消化器内，消化溶液与生石灰粉的质量比，即液粉比大于0.5，更优选的液粉比为0.8。

14、优选的，s2与s3中的第一级与第二级消化器内，消化溶液为消化水与改性溶剂的混合物，其中水与溶剂的质量比为1:(0.05～0.5)，更优选的质量比为1:0.25。

15、优选的，s2与s3中的第一级与第二级消化器内，消化溶液中的溶剂所使用的成分为醇类、蔗糖、阴离子表面活性剂中的一种或多种混合。

16、优选的，s5中的干燥器中改性氢氧化钙颗粒的停留时间为1-2min，且干燥温度为120℃，更优选的温度为125℃。

17、优选的，s7中的喷淋吸收塔，采用工艺水吸收废气中的水溶性改性溶剂，吸收塔采用玻璃钢材质。每座吸收塔配备两台循环泵(一运一备)，并设置1台废液排出泵。排出的废液用于前端消化。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

19、1、本发明设置三级消化反应器，第一级、二级消化器使用变频双轴搅拌叶片，第三级消化器使用单轴搅拌叶片；与现有技术相比由于添加了改性剂使得反应时间延长，通过两级消化处理使得反应更加充分，且前两级所用的双轴搅拌叶片可以提高反应速率以及反应充分；而第三级的所使用的单轴叶片是可以方便控制出料温度以及延长反应时间。

20、2、本发明通过设置三级消化装置并添加改性溶剂，在不增加杂质的条件下控制熟化条件，同时获得高活性，高比表面积的氢氧化钙粉体。进一步地，本发明通过增设溶剂回收装置，实现了消化后改性溶剂的高效回收循环利用，不但降低了污染排放，而且实现了高经济性。

技术特征：

1.一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s1中选用的生石灰粉为工业级生石灰粉，粒径≤75μm，有效钙纯度≥85％，含硫量小于0.01％。

3.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s1中的三级干式消化器中，第一级、二级消化器使用变频双轴搅拌叶片，第三级消化器使用单轴搅拌叶片，雾化喷头设置在第一级和第二级消化器上方。

4.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s1中的三级干式消化器中，第二级、第三级消化器内设置泄压阀、引风机、布袋除尘器，除尘后废气引入尾部喷淋吸收塔，回收废气中的改性溶剂。

5.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s2与s3中的第一级与第二级消化器内，消化溶液与生石灰粉的质量比，即液粉比大于0.5。

6.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s2与s3中的第一级与第二级消化器内，消化溶液为消化水与改性溶剂的混合物，其中水与溶剂的质量比为1:(0.05～0.5)。

7.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s2与s3中的第一级与第二级消化器内，消化溶液中的溶剂所使用的成分为低碳醇类、蔗糖、阴离子表面活性剂中的一种或多种混合。

8.根据权利要求1所述的一种高活性氢氧化钙的制备方法，其特征在于，s5中的干燥器中改性氢氧化钙颗粒的停留时间为1-2min，且干燥温度为120℃。

技术总结
本发明涉及烟气污染处理技术领域，特别是涉及一种高活性氢氧化钙的制备方法。制备方法包括原料输送、溶剂制备、消化干燥、溶剂回收步骤。通过对高纯度氧化钙颗粒进行溶剂改性消化处理、干燥等步骤处理后，使得制备出的氢氧化钙粉体具有高比表面积、高反应活性等效果，从而明显提高氢氧化钙粉体与烟气中酸性气体发生酸碱中和反应的效果。此外，消化后的废气经过喷淋冷凝回收溶剂后可以循环用于前端的消化过程，整个制备过程中无废气和废水产生，且大大降低了改性溶剂的用量，节省了运行成本。

技术研发人员：刘猛,常静洋,万军
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12