由灰,特别是纸灰生产碱性产品的方法_2

文档序号:8344203阅读:来源:国知局
和生物气设备的含CO 2 的废气和烟道气。与上述情况类似,添加含二氧化碳的气体或添加例如由废气浓缩得到的 含二氧化碳的气体可以保护颗粒避免发生逆反应。而且,就环境技术而言,使用来自火力发 电站、蒸气发电站和生物气设备的废气和烟道气是有利的,否则这些气体必须精细地纯化。
[0031] 如果以干形式进行压碎,优选潮湿的含〇)2气体或潮湿的浓缩的含CO2气体用作添 加剂,以使用新表面的高反应性或防止逆反应。
[0032] 在HFPI压碎机中压碎的颗粒可任选地以它们目前的状态或者优选作为分散体直 接用于进一步处理,在图2中称为"用于进一步处理"。
[0033] 而且,在紧接的随后的步骤中,在HFPI压碎机中压碎的颗粒被原位分离为至少两 个具有不同平均粒度的部分。
[0034] 在本发明范围内,"原位"应理解为颗粒的分离紧跟在压碎之后进行。这意味着在 颗粒的压碎和分离之间没有工序间隙。这样做的优点特别在于各部分可以直接用于进一步 工艺,而没有其它处理降低碱性产品的反应性。
[0035] 在干燥方法中,在一个能量步骤中进行分离是可行的,不需要额外的能量用于分 离模块(因为其在相同的空气流中)。干HFPI方法在颗粒压碎中产生高空气通量。原位 使用该空气流,在随后的分离步骤中在旋风器中分离细小颗粒(在空气膨胀/除去压力之 后)。空气流随后再循环。另一方面,在分离模块中(例如空气分离器),所需的空气流已 经额外产生。
[0036] 可以进行灰和产品的直接和独立储存。在此情况中,在HFPI压碎机之后,在可能 发生中间反应(再团聚)之前进行分离,无需额外过滤。在此方法中可以添加分散剂或分 离剂作为载体。根据需要,可任选地在HFPI压碎机之前或直接向粗Cinerit馏分(术语 "Cinerit"将在下文中解释)中添加经过清洁的灰冷却机过滤器产品。
[0037] 另一优点是所施加的温度可以保持,如果需要可以用于进一步生产(改进)步骤, 例如在湿介质中,而无需提供额外的能量。因为空气流再循环,无需提供会导致产品冷却的 (冷)新鲜空气。另一方面,可以进行后续工艺,例如原位合成压碎或用暖灰碱化。仅仅当 灰被从系统中移出(例如通过储存在筒仓中)时才发生冷却。
[0038] 例如,通过旋风器,优选通过具有空气再循环的旋风器进行分离。任选地,使用额 外的空气分离器使颗粒进一步分离为额外的部分。
[0039] 对于以湿法压碎的颗粒的原位分离,优选使用利用离心力或重力的分离装置,即 所谓的重力分离器。这类分离装置的例子是旋液分离器(清洁器),离心机或(上游)分级 器。
[0040] 任选地,在分离过程中加入添加剂,所述添加剂选自上述本发明的添加剂。优选的 添加剂是含CO 2的气体或气体混合物,优选的是含CO2的废气或烟道气。
[0041] 来自烟道气的CO2或来自生物气设备的废气的CO2的浓缩物优选用于一些工艺 (CaCO 3形成)。
[0042] 为了防止外来气体进入,用于再现本发明方法的整个系统是封闭的。任选地用过 滤器元件平衡压力变化。在本发明方法中,任选地对压力、温度、干燥程度和气氛进行连续 控制,以最优化碱性产品的生产。
[0043] 上述分离优选进行到分为第一部分和第二部分,第一部分即最细部分,其平均粒 度为0. 1-8 μ m,第二部分即细部分,其平均粒度为8-100 μ m。
[0044] 依据ISO 13320测量干颗粒的平均粒度。在此情况中,基于激光衍射的物理原 理确定粒度。尤其是,新帕泰克(Sympatec)开发的HELOS分析仪与RODOS干分散装置联 用,根据制造商的说明书进行操作(德国奥格斯堡的新帕泰克股份有限公司(Sympatec GmbH, Augsburg, Germany))〇
[0045] 对于湿颗粒的平均粒度测定,使用利用含该颗粒的水性浆液的x射线吸收的沉降 方法,所述水性浆液通常通过乙醇稀释被设定在可测量的稠度,以防止小颗粒溶解。通常, 灰的平均密度为3. Og/cm3,对于液相,由于高度稀释,采用的是乙醇的数据(密度0. 7764g/ cm3,粘度0.9144mPa*s)。尤其是可通过美国微粒学公司(Micromeritics,U.S.A)的 Sedigraph 5100确定粒度。更多详细信息参见操作手册(Micromeritics, Sedigraph 5100,粒度分析系统(Particle Size Analysis System),操作手册 ν3· 07, 1994) 〇
[0046] 通常按照需要,任选地将分离得到的部分以任意所需的次数再次供应到压碎步 骤,在图2中称为"X倍再循环(x-fold recycling) "。
[0047] 这样得到的细部分和最细部分任选地直接用作进一步产品生产中的碱性产品,例 如作为Cinerit或Elurit (见下文解释)。在此,这些产品可以与例如其它碱性产品混合, 优选在分散体中进行,示于图2中,称为细/最细部分之后的碱性产品1+2。
[0048] 为了表明细部分和最细部分可以相互独立地提供各自的碱性产品,本发明的碱性 产品分别用两个数字表示,此处称为" 1+2"。
[0049] 在本发明范围内,Cinerit?应理解为在细部分中得到的碱性产品;Elurit?应理 解为在最细部分中得到的碱性产品。在此情况中,在方法中通过原位空气分离与粗馏分分 离较细的部分,无需在循环流(相同空气流)中提供额外的能量。
[0050] 也可以将原料直接与本发明方法中生产的细部分和最细部分的颗粒合并,由此避 免采用原位分离的HFPI压碎,在图2中称为"避免HFPI"。随后,二氧化碳之类的添加剂或 试剂可任选地添加到这些合并部分中,在图2中用方框"任选的"表示。
[0051] 利用通过上述方法得到的细部分和最细部分的颗粒,可通过以下方式制备分散 体,优选在不引入外部空气或外部气体的情况下使得颗粒被加入分散介质中。而且,可向得 到的部分中或向含这些颗粒的分散体中额外地添加分离剂。任选地,优选对这些颗粒或制 备的分散体进行后续研磨处理,以进一步减小粒度。
[0052] 可以向这样产生的颗粒中添加柠檬酸或氯化钾之类的任何添加剂,由此得到图2 中所示的碱性产品7+8。碱性产品7+8可与其它碱性产品混合,或者在后续步骤中进一步处 理或压碎。
[0053] 可以对根据上述方法生产的颗粒进行干燥,得到图2的碱性产品9,该产品可以混 合,进一步处理以及/或者进一步压碎。
[0054] 依据本发明方法得到的碱性产品可以相互独立地以任何比例和任意形式相互混 合,产生本发明方法的碱性产品。
[0055] 在后续的工艺中对图2中所示的碱性产品或者其任意比例的混合物进行进一步 处理,后续工艺优选包括颗粒的进一步压碎。此外,图2中所示的碱性产品或其任意比例的 混合物可直接作为生石灰的替代品用于地基加固的建筑工业。尤其是将所述细部分用于该 用途。
[0056] 此外,依据本发明的碱性产品可代替碱水(碱水替代品)作为碱化剂用于例如脱 墨工艺,用于碱化纤维和木物质,用于稳定化废水纯化设备,或者代替石灰用作碱性吸附剂 (DE 10 2005 029 500 Al)。尤其是将所述最细部分用于该用途。
[0057] 此外,根据本发明方法得到的碱性产品用作吸附剂,用作填料,尤其用作纸填料, 用作颜料,用作石膏,用于复合物/合成物,用于纤维板,用作粘合剂和/或接合材料。
[0058] 本发明的一个优点在于碱性产品的生产是特别节能的。例如,在根据常规方法生 产生石灰中需要1250kWh/t的能量,而作为对比,在根据本发明生产氧化钙含量相当的灰 产品中需要20kWh/t的能量。
[0059] 当用来自纸灰的反应性灰(20kWh/t)代替NaOH时,也能实现可观的节能 (93. 8kffh/t) 〇
[0060] 本发明方法的一个特别优点在于生产规定粒度分布的碱性产品,所述规
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