一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物的制作方法
【专利摘要】本发明属于环保技术领域，公开了一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物，其由如下原料制备而得：碳酸钙、蒙脱石、海泡石、高粱秸秆、阳离子淀粉、活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、水。本发明通过对碳酸钙进行了改性，提高了脱硫脱硝效果、容量大、效率高、而且不容易膨胀、硬垢以及腐蚀管道。
【专利说明】
[0001] 一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物
技术领域
[0002] 本发明属于环保技术领域，具体涉及一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物。
【背景技术】
[0003] 我国的工业化进程刚刚起步，是一个工业锅炉生产和使用大国。但是，我国燃煤工 业锅炉状况令人堪忧，2010年工业锅炉燃煤排放二氧化硫约1000万吨、氮氧化合物约200 万吨、粉尘约100万吨，废渣约9000万吨，是我国仅次于燃煤发电的第二大煤烟型污染源； 其中二氧化硫的浓度可达到50_200ug每立方米，尤其在北方的重工业城市污染更为严重。 目前，企业对燃煤污染物的控制主要集中在除尘、脱硫和脱硝。烟气脱硫，指从烟道气或其 他工业废气中除去硫氧化物(S02和S03)，脱硝是指从燃烧烟气中去除氮氧化物的过程。
[0004] 现有技术比较常用的脱硫脱硝的方法是吸附法，决定吸附法效果优劣的关键是吸 附剂材料的性能好坏，相关技术人员也研制了多种吸附剂用于吸附烟气中的粉尘以及其他 污染物。常用的吸附剂制备成本相对较高，吸附量较小，稳定性不高，在大规模应用时存在 一定的缺陷。近年来，在环境问题及能源危机日益严重的情况下，国内外逐步将研究目标转 移到开发相对廉价、切实有效的新型材料。碳酸钙具备一定的脱硝功能，但是存在脱硝效果 差、容量小、效率低、容易膨胀、硬垢以及腐蚀管道等缺陷。对碳酸钙进行了改进以获得性能 佳的吸附剂是我们研究的课题。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物，该复合 物脱硫脱硝效果好、成本低廉、吸附容量大、腐蚀性低、环保无污染。
[0006] 本发明是通过如下方案来实现的： 一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物，其由如下原料制备而得： 碳酸钙、蒙脱石、海泡石、高粱秸杆、阳离子淀粉、活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、 纳米氧化锌、水。
[0007] 具体地，其按照如下工艺制备而得： 步骤1)将蒙脱石和海泡石按照1:1的质量比添加到破碎机中破碎成碎块，然后进行研 磨，得到粒径为100目的粉末； 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500转/min 搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50目的颗 粒，即为混合物1;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量比 为7:3:15:30; 步骤3)称取50目的活性炭置于容器中，然后添加相同质量的体积分数为20%的稀硝酸 溶液，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及水依次加入 到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水分含量 在5%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的 颗粒，即为混合物2;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及 去尚子水的质量比为20:2:2:1:50; 步骤5)将碳酸钙粉粹成100目的粉末，然后与混合物1、混合物2按照10-15:5-7:8-12的 质量比混合，搅拌均匀，即得。
[0008] 本发明取得的有益效果主要包括： 本发明通过对碳酸钙进行了改性，提高了脱硫脱硝效果、容量大、效率高、而且不容易 膨胀、硬垢以及腐蚀管道;本发明通过添加阳离子淀粉对蒙脱石、海泡石进行表面改性修 饰，使得粉体带有电荷，提高了对粉尘的吸附能力，还能够使得产品具有一定的静电吸附作 用;本发明通过对活性炭进行了进行表面氧化处理，从而提高表面含氧酸性基团的含量，增 强表面的极性，更易吸附极性物质；改性活性炭含有大量的微孔，具有强的吸附功能，对其 进行了改性，使它与其他物质的接触面积大大增加，对气体等具备良好的吸附作用;本发明 通过浸泡焙烧等工艺，增加了孔径数目，提高了表面粗糙度以及比表面积，增强了吸附能 力:本发明不同原料采用不同的粒径，增大了复合物的比表面积;本发明制备的碳酸钙复合 物配伍合理，各原料相互协同，能够达到较佳的脱硫脱硝效果;本发明还使用了秸杆废弃物 作为原料，节省了成本，提高了企业的工业附加值。
【具体实施方式】
[0009] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具 体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0010] 实施例1 一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物，其由如下原料制备而得： 碳酸钙、蒙脱石、海泡石、高粱秸杆、阳离子淀粉、活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、 纳米氧化锌、水。
[0011] 具体地，其按照如下工艺制备而得： 步骤1)将蒙脱石和海泡石按照1:1的质量比添加到破碎机中破碎成碎块，然后进行研 磨，得到粒径为100目的粉末； 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500转/min 搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50目的颗 粒，即为混合物1;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量比 为7:3:15:30; 步骤3)称取50目的活性炭置于容器中，然后添加相同质量的体积分数为20%的稀硝酸 溶液，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及水依次加入 到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水分含量 在5%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的 颗粒，即为混合物2;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及 去尚子水的质量比为20:2:2:1:50; 步骤5)将碳酸钙粉粹成100目的粉末，然后与混合物1、混合物2按照10:5:8的质量比混 合，搅拌均匀，即得。
[0012] 实施例2 一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物，其由如下原料制备而得： 碳酸钙、蒙脱石、海泡石、高粱秸杆、阳离子淀粉、活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、 纳米氧化锌、水。
[0013]具体地，其按照如下工艺制备而得： 步骤1)将蒙脱石和海泡石按照1:1的质量比添加到破碎机中破碎成碎块，然后进行研 磨，得到粒径为100目的粉末； 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500转/min 搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50目的颗 粒，即为混合物1;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量比 为7:3:15:30; 步骤3)称取50目的活性炭置于容器中，然后添加相同质量的体积分数为20%的稀硝酸 溶液，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及水依次加入 到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水分含量 在5%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的 颗粒，即为混合物2;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及 去尚子水的质量比为20:2:2:1:50; 步骤5)将碳酸钙粉粹成100目的粉末，然后与混合物1、混合物2按照15:7:12的质量比 混合，搅拌均匀，即得。
[0014] 实施例3 本发明碳酸钙复合物性能测试： 模拟烟气的组分:S〇2为 1130mg/Nm3，NOx 为 465mg/Nm3，粉尘（< 2 · 5μπι)为 114mg/Nm3，空 速为50001Γ1，温度为120 °C，同时将实施例1制备的复合物铺设到固定床反应器中，分别设定 脱硫脱销除尘的时间为30、60min，测定脱硫脱销除尘率，具体见表1: 表1
反应结束后，检测了本发明碳酸钙复合物工作60min对二氧化硫的吸附量:每克复合物 可吸附二氧化硫76.9mg，吸附容量好，反应时间短。
[0015]以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这 些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明 的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种脱硫脱硝的碳酸钙复合物，其由如下原料制备而得： 碳酸钙、蒙脱石、海泡石、高粱秸杆、阳离子淀粉、活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、 纳米氧化锌、水。2. 根据权利要求1所述的碳酸钙复合物，其特征在于，所述碳酸钙复合物按照如下工艺 制备而得： 步骤1)将蒙脱石和海泡石按照1:1的质量比添加到破碎机中破碎成碎块，然后进行研 磨，得到粒径为100目的粉末； 步骤2)将高粱秸杆粉碎，然后过100目筛得到高粱秸杆粉，转移到搅拌罐中，然后往搅 拌罐中添加阳离子淀粉和水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1)所得粉末，500转/min 搅拌lOmin，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80°C烘干，最后粉碎得到50目的颗 粒，即为混合物1;其中，高粱秸杆粉、阳离子淀粉、步骤1)所得粉末以及去离子水的质量比 为7:3:15:30; 步骤3)称取50目的活性炭置于容器中，然后添加相同质量的体积分数为20%的稀硝酸 溶液，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，备用； 步骤4)将步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及水依次加入 到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至l〇〇°C时，维持10(TC继续搅拌蒸发水分，待水分含量 在5%(w/w)时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500°C下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的 颗粒，即为混合物2;其中，步骤3)所得活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及 去尚子水的质量比为20:2:2:1:50; 步骤5)将碳酸钙粉粹成100目的粉末，然后与混合物1、混合物2按照10-15: 5-7:8-12的 质量比混合，搅拌均匀，即得。3. 权利要求1或2所述的碳酸钙复合物在脱硫脱硝中的用途。
【文档编号】B01D53/02GK105854831SQ201610438513
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】唐洪杨, 方文明
【申请人】浙江澄宇环保新材料股份有限公司