用于净化烟道气的组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于净化烟道气的组合物，其包含1重量％至99重量％的碳酸钠盐的粉末和1重量％至99重量％的吸收性材料的粉末，其中吸收性材料的粉末的比孔体积等于或大于0.1cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于净化烟道气的组合物本专利技术涉及用于净化干烟道气的组合物，所述组合物的制造方法以及所述组合物用于净化干烟道气的用途。本专利技术还涉及用于净化干烟道气的方法和吸收性材料用于改善碳酸钠盐的流动性和/或储存性和/或HF吸收性的用途。在许多工业过程中，产生烟道气。例如，在化石资源的燃烧中，例如在燃煤电厂等发电厂，会产生大量的烟道气。在垃圾焚烧过程中，也会产生大量的烟道气。烟道气通常含有有害或甚至有毒的污染物，例如硫氧化物，如二氧化硫(SO2)或三氧化硫(SO3)，和/或卤化氢，如氟化氢(HF)和/或氯化氢(HCl)。已经尝试降低空气中的污染物含量。特别地，已经设计了用于净化烟道气的工艺，以减少(例如)来自垃圾焚烧厂和来自焚烧化石资源的发电厂排放的污染物的量。这些工艺通常包括使烟道气与吸收剂(也称为吸附剂)接触。已经为烟道气净化设计了不同的工艺，也称为烟道气洗涤。在湿法洗涤中，碱性吸收剂(如石灰石或石灰基材料)通常作为水中的浆液与烟道气接触。湿法洗涤的缺点包括设备腐蚀，需要处理或重新使用废水。在干法洗涤中(也称为干烟道气净化或干吸收剂注入)，通常使吸收剂在干燥状态下与烟道气接触。吸收后，通常将干燥的反应产物收集在通常具有织物过滤器或静电过滤器的除尘单元的下游。干烟道气净化的一大优势是实现净化干烟道气所需设备的简易性。通常，石灰基材料(如熟石灰(Ca(OH)2))或碱金属碳酸盐(如碳酸氢钠(NaHCO3))或倍半碳酸钠(如天然碱(Na2CO3*NaHCO3*2H2O))是用作净化干烟道气的吸收剂。有人已经建议使用碳酸氢钠和熟石灰来进行净化烟道气。JPH11-165036A记载了一种净化烟道气的方法，通过两个独立的喷射系统将碳酸氢钠和熟石灰同时注入烟道气流中。然而，这两种独立的喷射系统增加了烟道气净化系统的成本。另外，已经报道了改进的吸收剂，特别是改进的氢氧化钙颗粒。例如，EP0861209B1记载了用于俘获酸性气体的氢氧化钙颗粒，其具有至少0.1cm3/g的总孔体积。通过用足够的水以30℃/分钟的反应速率将生石灰(CaO)颗粒熟化，以获得残留水分为15重量％至30重量％的氢氧化钙，接着干燥和研磨从而制备该氢氧化钙颗粒。据报道，与标准氢氧化钙颗粒相比，该颗粒在捕获二氧化硫和氯化氢方面更有效。WO2007000433A2描述了一种粉末状熟石灰，其包含高达3.5重量％的碱金属并且具有25m2/g或更大的特定BET表面积和0.1cm3/g的总BJH孔体积。熟石灰是通过熟化生石灰而制备的。通过碱金属盐将碱金属引入熟石灰中，碱金属盐有利地加入到生石灰的熟化水中。据报道，与其他熟石灰吸收剂相比，熟石灰在俘获二氧化硫和氯化氢方面更有效。通常，为了增加吸收剂的吸收率，将它们研磨成小粒度的细粉。吸收剂的颗粒的粒度越小，可与烟道气中的污染物反应的颗粒的表面积越大。作为粉末粒度的特征值，通常提供所谓的d50值。粉末颗粒的d50值通常通过粉末的粒度分布来确定。从粒度分布确定的50重量％的粉末通过筛的理论孔径的尺寸通常被称为d50值。典型地，吸收剂需要小于40μm，或甚至小于20μm的d50值。碳酸钠盐(特别是天然碱和碳酸氢钠)粉末中难以保持低的d50。虽然通过研磨能够制备d50小于40μm或甚至小于20μm的碳酸钠盐、特别是碳酸氢钠的粉末，但是所得到的小粒度的细粉末不能长时间存放。通常，几天后或甚至一天之后，碳酸钠盐、特别是碳酸氢钠的粉末中的颗粒开始再聚集，由此形成较大的聚集体。由于表面积减小，含有较大聚集体的粉末是不希望的。为此，碳酸钠盐，特别是碳酸氢钠，通常在使用前即刻在现场研磨。这使得需要存在碳酸钠盐的磨机，这也增加了烟道气净化系统的成本，它们的维护成本也需要考虑在内。因此，具有低d50的碳酸钠盐，特别是天然碱或碳酸氢钠的粉末的储存性是困难的。除了它们的表面积之外，颗粒还可以包含孔隙率，通常指定为材料的比孔体积。如果形成孔隙率的孔可从颗粒外部进入，则这通常也会增加颗粒的表面积。因此，如果所研究的材料具有较高的比孔体积，则其通常也具有高的比表面积。但是，情况却并非如此。例如，煅制二氧化硅(有时也称为热解二氧化硅)是具有50至600m2/g比表面积的颗粒材料，其中该颗粒是无孔的。碳酸钠盐、特别是碳酸氢钠粉末的另一个问题是它们的流动性。当储存在(例如)筒仓中时，碳酸钠盐的粉末趋于变得更加致密，这可能是由于重力的作用所导致的。在这个过程中，粉末失去流动性，这使得其难以从筒仓中取出粉末。为了可以获得粉末，需要(例如)通过压缩空气来搅动粉末以恢复粉末的流动性。当研磨碳酸钠盐、特别是碳酸氢钠时观察到的另一个问题是磨碎的材料粘结到研磨设备(例如研磨机的壁)上。这种粘结效应使得必须定期维护磨机。克服这种粘结效应地方尝试包括在研磨过程中特别向碳酸氢钠中加入硬脂酸、硬脂酸钙、三羟甲基丙烷或甘醇。虽然这有助于降低粘结效应，但其他添加剂会增加该工艺的成本。除了主要由一种吸收剂组成的组合物之外，吸收剂的混合物也是已知的。WO2007031552A1描述了一种用于含SO3烟道气的吸收剂组合物，其包含添加剂和钠吸收剂，如机械精制的天然碱或碳酸氢钠。添加剂选自碳酸镁、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化钙以及它们的混合物，并且混合物中添加剂的量占所述钠吸收剂的优选0.1重量％至5重量％，最优选0.5重量％至2重量％。DE20210008U1记载了一种基于生石灰(CaO)的用于净化烟道气的组合物。该组合物可以另外含有氢氧化钙和碳酸氢钠。主要含有生石灰的组合物是优选的。US4859438记载了一种使用基于水化氧化物、氢氧化物或氧化物的干吸收剂的混合物从烟道气中去除有害物质的方法。干吸收剂可以包括碳酸氢钠以及NH4HCO、Al(OH)3、硅胶、氢氧化钙以及具有结晶水的盐(如CaCl2或Al2O3)中的一种或多种。据报道，利用该组合物可以改善烟道气中有害物质的去除。EP1004345A2记载了一种用于从气体中除去酸性组分的处理剂。该处理剂含有优选至少70重量％的碳酸氢钠，并且可以含有另一种组分，如碳酸氢钾、熟石灰、碳酸钙、沸石、活性炭或二氧化硅或硅藻土。为了防止结块，处理剂可以含有二氧化硅粉末、煅制二氧化硅、白炭黑、碱性碳酸镁、碳酸钙或硅藻土。EP1004345A2的组合物可以有效地从烟道气中除去酸性组分。来自上述现有技术的组合物的实例仍然没有提到过吸收剂的孔隙率和/或由此产生的有益效果。尽管在保持储存性方面取得了进展，但仍然需要有助于保持粒度分布，特别是粉末的d50值的解决方案。而且，对硫氧化物和/或卤化氢具有良好吸收性的吸收剂组合物是令人期待的。此外，具有良好流动性的组合物，特别是在一些储存时间之后仍然具有良好流动性的组合物是令人期待的。因此，本专利技术的目的是提供一种具有良好的流动性、良好的储存性和/或对污染物(如硫氧化物和/或卤化氢)具有良好的吸收性的组合物。特别是，本专利技术的目的是提供这样的组合物，其具有尽可能高的流动性，特别是在储存一段时间之后具有良好的流动性，并且同时具有良好的硫氧化物吸收性。由于已知的是对硫氧化物具有良好吸收性的化合物(例如碳酸氢钠)特别是在一些储存时间之后其流动性是有限的，因此良好的硫氧化物吸收性以及尽可能高的流动性的组合难以实现。这些目的中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于净化烟道气的组合物，在每种情况下基于所述组合物的总重量计，所述组合物包含：a.1重量％至99重量％的碳酸钠盐的粉末；和b.1重量％至99重量％的吸收性材料的粉末；其中所述吸收性材料的所述粉末的比孔体积等于或大于0.1cm3/g。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 EP 15203139.91.一种用于净化烟道气的组合物，在每种情况下基于所述组合物的总重量计，所述组合物包含：a.1重量％至99重量％的碳酸钠盐的粉末；和b.1重量％至99重量％的吸收性材料的粉末；其中所述吸收性材料的所述粉末的比孔体积等于或大于0.1cm3/g。2.根据权利要求1所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述组合物包含1重量％至70重量％，特别是1重量％至50重量％或1重量％至30重量％或5重量％至30重量％或10重量％至30重量％或13重量％至30重量％或13重量％至20重量％或13重量％至18重量％或5重量％至99重量％或10重量％至99重量％或15重量％至99重量％或15重量％至90重量％或15重量％至80重量％或15重量％至75重量％或15重量％至70重量％或15重量％至65重量％或15重量％至60重量％或15重量％至50重量％或15重量％至45重量％或15重量％至40重量％或15重量％至30重量％或15重量％至25重量％或15重量％至20重量％或15重量％至18重量％的所述碳酸钠盐的所述粉末；和/或其中基于所述组合物的总重量计，所述组合物包含30重量％至99重量％，特别是50重量％至99重量％或70重量％至99重量％或70重量％至95重量％或70重量％至90重量％或70重量％至87重量％或80重量％至87重量％或82重量％至87重量％或1重量％至95重量％或1重量％至90重量％或1重量％至85重量％或10重量％至85重量％或20重量％至85重量％或25重量％至85重量％或30重量％至85重量％或35重量％至85重量％或40重量％至85重量％50重量％至85重量％或55重量％至85重量％或60重量％至85重量％或70重量％至85重量％或75重量％至85重量％或80重量％至85重量％或82重量％至85重量％的所述吸收性材料的所述粉末。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述碳酸钠盐的所述粉末的粒度d50小于50μm，特别是小于45μm或小于40μm或小于35μm或小于30μm或小于25μm或小于20μm或小于15μm或小于12μm；和/或其中所述碳酸钠盐的所述粉末的粒度d97小于180μm，特别是小于170μm或小于160μm或小于150μm或小于140μm或小于125μm。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述碳酸钠盐选自由碳酸氢钠、碳酸钠、倍半碳酸钠和它们的混合物所构成的组中。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述碳酸钠盐是碳酸氢钠和/或倍半碳酸钠。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述吸收性材料选自由石灰石、生石灰、熟石灰、白云石、白云石生石灰、白云石熟石灰、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁和它们的混合物所构成的组中。7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述吸收性材料是熟石灰。8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述吸收性材料、特别是所述熟石灰的粒度d50小于50μm，特别是小于40μm，或小于30μm，或小于20μm，或小于10μm；和/或其中所述吸收性材料、特别是所述熟石灰的粒度d97小于150μm，特别是小于140μm，或小于130μm，或小于120μm，或小于110μm，或小于100μm，或小于90μm；和/或其中所述吸收性材料、特别是所述熟石灰的表面积等于或大于20m2/g，特别是等于或大于30m2/g，或等于或大于40m2/g，或等于或大于45m2/g；和/或其中所述吸收性材料、特别是所述熟石灰的比孔体积等于或大于0.11cm3/g或等于或大于0.12cm3/g或等于或大于0.13cm3/g或等于或大于0.14cm3/g或等于或大于0.15cm3/g或等于或大于0.16cm3/g或等于或大于0.17cm3/g或等于或大于0.18cm3/g或等于或大于0.19cm3/g或等于或大于0.2cm3/g。9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量计，所述组合物含有至多30重量％的粘土和/或活性炭和/或沸石。10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物具有0.2以上，特别是0.3以上，或0.4以上或0.5以上，或0.6以上，或0.7以上，或0.8以上，或0.9以上，或1.0以上，或1.1以上，或1.2以上，或1.3以上的流动值，特别是FFC值，特别是使用RST-XS环状剪切试验仪测定的F...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·辛德莱姆，瓦尔特·迪特黑尔姆，克里斯托弗·普斯特，哈维尔·佩蒂奥，
申请(专利权)人：勒瓦研究开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE