专利名称：高温固体脱氯剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种固体脱氯剂及其制备方法，该固体脱氯剂主要用于在高温气态介质中脱除天然气、石脑油、合成氨原料气、氢气等气体中的氯化氢。
已有的脱氯剂，采用浸渍法，将活性组分碱金属化合物渍入在多孔球形或条形的载体氧化铝或活性炭的微孔内。这种脱氯剂因载体的空隙率所限，而使渍入的活性组分较低，因此在脱氯应用时，其氯容量在20％以下，且因载体的成本较高，使得脱氯剂的成本也较高。作为其改进，中国专利申请92107333.X公开了一种脱氯剂，该脱氯剂采用碱金属化合物或碱土金属化合物为活性组分，以天然无机化合物为粘结剂，加适量水直接混料成型，再经焙烧得到成品。这种脱氯剂以无机粘土取代载体，直接混料成型，使活性组分含量得到了提高，在其实施例中，氯容量达到35.2％，成本也较低。但这种脱氯剂的活性组分含量还不够高，致使脱氯剂的氯容量不够高。
本发明的目的是，提供一种活性组分含量较高而生产成本较低的高温固体脱氯剂及其制备方法。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的技术方案是，本高温固体脱氯剂具有一定的固体形状，其特点是由活性组分构成固体形状的整体，活性组分为氢氧化钙、或氢氧化钙和碳酸钙、或碳酸钠和碳酸钙。
上述活性组分可以是活性氢氧化钙。上述活性组分也可以是活性氢氧化钙和活性碳酸钙；活性氢氧化钙的重量含量为20％～99％，活性碳酸钙重量含量为1％～80％。上述活性组分还可以是活性碳酸钠和活性碳酸钙；活性碳酸钠的重量含量为10％～40％，活性碳酸钙的重量含量为60％～90％。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的技术方案是，本制备方法具有以下步骤将粉状氢氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的另一种技术方案是，本制备方法具有以下步骤将块状氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的另一种技术方案是，本制备方法具有以下步骤将块状氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，再加入粉状氢氧化钙后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的另一种技术方案是，本制备方法具有以下步骤将块状氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，再加入粉状轻质碳酸钙后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的另一种技术方案是，本制备方法具有以下步骤将粉状氢氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，再加入粉状轻质碳酸钙后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
上述制备方法中，在将成型物晾干之后，将成型物放入百分浓度为10％～30％的碳酸氢铵溶液中浸泡4小时至4天、漂洗后，再进行烘干。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的另一种技术方案是，本制备方法具有以下步骤(1)将粉状碳酸氢铵、粉状碳酸钠和水放入搅拌机中搅拌均匀，放置一段时间，再搅拌均匀，再放置，再搅拌，静置，直至反应完全，得到膏状生成物碳酸氢钠；(2)将膏状生成物、粉状轻质碳酸钙放入捏合机中混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，焙烧后得到成品。
实现本发明目的中的提供一种高温固体脱氯剂的制备方法的另一种技术方案是，本制备方法具有以下步骤(1)将粉状碳酸氢铵、粉状碳酸钠和水放入搅拌机中搅拌均匀，放置一段时间，再搅拌均匀，再放置，再搅拌，静置，直至反应完全，得到膏状生成物碳酸氢钠；(2)在放有氧化钙的容器中加水后搅拌，搅拌中加入粉状碳酸氢铵，得到碳酸钙浆液，洗涤，过滤，焙烧后得到碳酸钙粉末；(3)将膏状碳酸氢钠和碳酸钙粉末放入捏合机中混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，焙烧后得到成品。
本发明具有积极的效果(1)本发明的脱氯剂全部由活性组分构成，故穿透氯容可高达50％～70％，从而使脱氯剂的使用寿命较长。(2)按本发明的制备方法得到的脱氯剂，其活性组分的活性较高，进一步提高了穿透氯容。(3)本发明的脱氯剂中活性组分为氢氧化钙、或氢氧化钙和碳酸钙的脱氯剂，其成本较低。(4)当本发明的制备过程中增加了碳酸氢铵溶液浸泡的步骤后，可以使脱氯剂的抗压强度得到提高。(5)特别适合于在高温状态下，如200℃～400℃的范围内，甚至更高温度下，在气态介质中脱除氯化以下结合实施例和试验例对本发明作进一步的描述。
实施例1、粉状氢氧化钙10千克放入捏合机中加水4千克后，开动捏合机混捏均匀而成为活性氢氧化钙，用作为成型机的挤条机挤条，挤条直径为4.7毫米，在空气中3天晾干后，得半成品。将半成品放入烘箱在130℃下烘干，得到成品A，其侧压强度为53N/cm。
实施例2、将700克碳酸氢铵倒入2000毫升水中，搅拌，使之充分溶解，制得过饱和溶液；再将实施例1中所得的晾干半成品400克投入其中，间断翻动数次；静置3天，取出条状物，用自来水漂洗；在130℃下烘干，得到成品B，其侧压强度为90N/cm。
实施例3、将块状氧化钙1.5千克放入容器中加水2千克，搅拌均匀；放置两天后加入0.2千克氢氧化钙，混捏均匀；用作为成型机的挤条机挤条，挤条直径为4.7毫米；在空气中放置3天晾干，放入烘箱在130℃下烘干，得到成品C，其侧压强度为50N/cm。
实施例4、将560克碳酸氢铵倒入2000毫升水中，搅拌，使之充分溶解；再将实施例3中所得的晾干半成品500克投入其中，间断翻动数次，静置24小时，取出条状物，用自来水漂洗；在130℃下烘干，得到成品D，其侧压强度为72N/cm。
实施例5、将950克碳酸氢铵倒入2000毫升的水中，搅拌，使之充分溶解，再将实施例3中所得的晾干半成品630克投入其中，间断翻动数次；静置4天，取出条状物，用自来水漂洗；在130℃下烘干，得到成品E，其侧压强度为120N/cm。
实施例6、将1000克块状氧化钙加水1200毫升，搅拌，放置2天；混捏均匀，用挤条机挤条，得到直径为4.7毫米的条状成型物；在空气中放置3天晾干后得到半成品。将半成品在80℃下烘干，得成品F。
实施例7、将40克碳酸氢铵倒入200毫升水中，搅拌，使之充分溶解，得到百分浓度为20％的碳酸氢铵溶液；将实施例6中所得的的晾干半成品30克投入其中，间断轻轻翻动数次，静置24小时后，取出条状物，用自来水漂洗，在130℃下烘干，得成品G。
实施例8、
将60克块状氧化钙加水140毫升，搅拌，放置2天。再加入148克轻质碳酸钙，捏合均匀，将混合物放入挤条机中成型，得到直径为3毫米的条状成型物。将条状成型物在空气中放置3天，得到晾干半成品。将半成品在80℃下烘干，得到成品H。
实施例9、在百分浓度为20％的碳酸氢铵溶液400毫升中放入实施例8所得的晾干半成品，间断轻轻翻动数次，静置24小时后，取出条状物，用自来水漂洗。在130℃下烘干，得到成品I。
实施例10、将1000克粉状氢氧化钙加水440克捏合均匀，得到活性氢氧化钙；再加入160克轻质碳酸钙捏合均匀，得到活性氢氧化钙和活性碳酸钙的混合物。将混合物放入挤条机中成型，得到直径为4.7毫米的条状成型物；将条状成型物在空气中放置3天，得到晾干半成品。将半成品在80℃下烘干，得到成品J。
实施例11、在百分浓度为10％的碳酸氢铵溶液400毫升中放入实施例10所得的晾干半成品30克，间断轻轻翻动数次，静置24小时后，取出条状物，自来水漂洗；放入烘箱，在130℃下烘干，得到成品K。
实施例12、将33.8克粉状碳酸氢铵加50毫升水，在搅拌状态下，缓慢加入43.1克粉状碳酸钠，搅拌均匀后，密封过夜；再搅拌，再密封过夜；再搅拌，密封静置7天后，加入102.6克轻质碳酸钙，混捏均匀得到碳酸氢钠和碳酸钙的混合物。用挤条机将混合物成型，得到直径为3毫米的条状物。将条状物置于空气中3天晾干得到晾干半成品。将半成品在500℃下焙烧得到成品L，其侧压强度为73N/cm。
实施例13、(1)在5.92公斤的粉状碳酸氢铵中加水5.8升，在搅拌状态下缓慢加入7.57公斤粉状碳酸钠，搅拌均匀后，密封过夜；再搅拌，再密封过夜；再搅拌，密封静置7天，得到膏状碳酸氢钠。(2)在5公斤块状氧化钙中加水29升，搅拌均匀，得到氢氧化钙浆液，静置过夜；加入7公斤碳酸氢铵进行反应；生成物经80目筛滤去残渣，再经离心过滤机过滤得滤饼，在140℃下烘干，得到粉状碳酸钙。(3)将上述膏状碳酸氢钠和粉状碳酸钙放入捏合机中捏合均匀，将混合物放入挤条机中成型，得到直径为3毫米的条状物，在空气中晾干3天，得到晾干半成品；将半成品在600℃下焙烧，得到产品M，其侧压强度为81N/cm。
试验例1至6、取上述实施例中的成品B、D、L、M分别进行脱氯性能试验。有关的试验条件如下脱氯反应管内径Φ10mm，脱氯剂粒度20～30目，装量4ml。原料气为含有HCl气体的N2气。试验压力为常压。当反应管出口HCl浓度达到1ppm时则为穿透。
脱氯剂试验结果如下试验 脱氯 温度 空速h-1原料气HCl 出口气体HCl 穿透氯容例剂℃浓度ppm 浓度ppm wt％1B3503000 2000 ＜0.1 69.02B3003000 2000 ＜0.1 57.33B2503000 2000 ＜0.1 43.74D3503000 2000 ＜0.1 70.15L3502500 2000 ＜0.1 51.06M3502500 2000 ＜0.1 55.0
权利要求
1.一种高温固体脱氯剂，由活性组分构成固体形状的整体，其特征在于活性组分为氢氧化钙、或氢氧化钙和碳酸钙、或碳酸钠和碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂，其特征在于活性组分为活性氢氧化钙。
3.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂，其特征在于活性组分为活性氢氧化钙和活性碳酸钙；活性氢氧化钙的重量含量为20％～99％，活性碳酸钙重量含量为1％～80％。
4.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂，其特征在于活性组分为活性碳酸钠和活性碳酸钙；活性碳酸钠的重量含量为10％～40％，活性碳酸钙的重量含量为60％～90％。
5.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤将粉状氢氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
6.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤将块状氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
7.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤将块状氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，再加入粉状氢氧化钙后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
8.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤将块状氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，再加入粉状轻质碳酸钙后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
9.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤将粉状氢氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀，再加入粉状轻质碳酸钙后混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，放入烘箱烘干，得到成品。
10.根据权利要求5至9之一所述的高温固体脱氯剂的制备方法，其特征在于在将成型物晾干之后，将成型物放入百分浓度为10％～30％的碳酸氢铵溶液中浸泡4小时至4天、漂洗后，再进行烘干。
11.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤(1)将粉状碳酸氢铵、粉状碳酸钠和水放入搅拌机中搅拌均匀，放置一段时间，再搅拌均匀，再放置，再搅拌，静置，直至反应完全，得到膏状生成物碳酸氢钠；(2)将膏状生成物、粉状轻质碳酸钙放入捏合机中混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，焙烧后得到成品。
12.根据权利要求1所述的高温固体脱氯剂的制备方法，具有以下步骤(1)将粉状碳酸氢铵、粉状碳酸钠和水放入搅拌机中搅拌均匀，放置一段时间，再搅拌均匀，再放置，再搅拌，静置，直至反应完全，得到膏状生成物碳酸氢钠；(2)在放有氧化钙的容器中加水后搅拌，搅拌中加入粉状碳酸氢铵，得到碳酸钙浆液，洗涤，过滤，焙烧后得到碳酸钙粉末；(3)将上述膏状碳酸氢钠和碳酸钙粉末放入捏合机中混捏均匀，用成型机成型，在空气中放置1～3天晾干，焙烧后得到成品。
全文摘要
本发明涉及一种高温固体脱氯剂及其制备方法。本发明的固体脱氯剂特别适用于高温气态介质中脱除氯化氢,它由活性组分构成固体形状的整体,活性组分为氢氧化钙、或氢氧化钙和碳酸钙、或碳酸钠和碳酸钙。本发明固体脱氯剂的一种制备方法是将粉状氢氧化钙放入捏合机中加水后混捏均匀,用成型机成型,在空气中放置1～3天晾干,放入烘箱烘干,得到成品;并可通过在晾干后经碳酸氢铵浸泡来提高强度。本发明的脱氯剂活性组分含量较高,主要用于在高温下脱除天然气、石脑油、合成氨原料气、氢气等气体中的氯化氢。
文档编号B01D53/81GK1353005SQ0013037
公开日2002年6月12日 申请日期2000年11月6日 优先权日2000年11月6日
发明者刘凤仁 申请人:北京三聚环保新材料有限公司