一种钙基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种钙基复合材料及其制备方法和应用，属于脱硫、脱硝技术领域。本发明专利技术提供的钙基复合材料包括以下重量份的制备原料：钙基材料100份；粘结剂1～20份；水20～90份；所述粘结剂为石膏、拟薄水铝石、甲基纤维素、铝酸钠和粉煤灰中的一种或多种。本发明专利技术通过对粘结剂种类及份数的调整增强了钙基复合材料的机械强度和耐水性，使其在水蒸汽存在条件下不易发生粉化，从而适宜在含有水分的复杂工况条件下进行脱硫，还通过加入助剂改善了脱硫、脱硝的效率。此外，本发明专利技术的粘结剂成本低，降低了钙基复合材料的成本，使其相应的脱硫、脱硝过程投资小，具有一定的成本优势。具有一定的成本优势。具有一定的成本优势。

【技术实现步骤摘要】
一种钙基复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于脱硫、脱硝
，具体涉及一种钙基复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]铝用碳素企业煅烧段排放的烟气中SO2的含量为4000～7000mg/m3、NO
x
的含量为200～300mg/m3，直接排放会污染环境。针对铝用碳素企业煅烧段烟气的深度脱硫、脱硝变得至关重要。
[0003]市面上的烟气脱硫大多为湿法脱硫技术。传统的湿法脱硫技术，一次性投资大，运营成本高。干法脱硫投资相对较少，因此将会有很大的市场。其中，钙基脱硫剂作为当前干法脱硫的主流材料，储量丰富，价格低廉，性质稳定，具有很大的应用前景。现有的钙基脱硫剂多是添加其他工段的产物来进行脱硫，例如粉煤粉，存在强度较低，在水蒸气存在条件下易粉化的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钙基复合材料及其制备方法和应用，本专利技术的钙基复合材料的机械强度高，在水蒸气存在条件下不易粉化。
[0005]本专利技术提供了一种钙基复合材料，包括以下重量份的制备原料：
[0006]钙基材料100份；
[0007]粘结剂1～20份；
[0008]水20～90份；
[0009]所述粘结剂为石膏、拟薄水铝石、甲基纤维素、铝酸钠和粉煤灰中的一种或多种。
[0010]优选的，所述钙基材料包括氧化钙、氢氧化钙和钙盐中的一种或多种。
[0011]优选的，所述制备原料还包括扩孔剂1～20份；所述扩孔剂包括乙醇或尿素。
[0012]优选的，所述制备原料还包括助剂1～20份；所述助剂包括碱土金属氧化物或碱金属氢氧化物。
[0013]优选的，所述碱土金属氧化物包括氧化镁；所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠。
[0014]本专利技术还提供了上述方案所述钙基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将所述钙基材料与粘结剂进行第一混合后，将所得第一混合物再与水进行第二混合，将所得第二混合物进行成型和干燥，得到所述钙基复合材料。
[0015]优选的，当所述制备原料包括扩孔剂和/或助剂时，将所得第一混合物与水进行第二混合前还包括：先将所述第一混合物与扩孔剂和/或助剂混合。
[0016]优选的，所述干燥的温度为50～70℃，时间为8～20h。
[0017]本专利技术还提供了上述方案所述钙基复合材料或上述方案所述制备方法制备得到的钙基复合材料在烟气脱硫、脱硝中的应用。
[0018]优选的，所述烟气中SO2的含量为4000～7000mg/m3，NOx的含量为100～300mg/m3。
[0019]本专利技术提供了一种钙基复合材料，包括以下重量份的制备原料：钙基材料100份；粘结剂1～20份；水20～90份；所述粘结剂为石膏、拟薄水铝石、甲基纤维素、铝酸钠和粉煤灰中的一种或多种。本专利技术通过使用粘结剂，并控制粘结剂的种类及用量，增强了钙基复合材料的机械强度和耐水性，使其在水蒸气存在条件下不易发生粉化，从而适宜在含有水分的复杂工况条件下进行脱硫。并且，本专利技术的粘结剂成本低，降低了钙基复合材料的成本，使其相应的脱硫过程投资小，具有一定的成本优势。
[0020]进一步的，本专利技术通过添加一定量的扩孔剂，提高了钙基复合材料的比表面积，有利于NO
x
和SO2进入到钙基复合材料的内部孔道，增大了NO
x
和SO2与钙基材料的接触面积，进而提高了脱硫、脱硝的效率。
[0021]更进一步的，本专利技术通过使用特定种类的助剂，进一步提高了钙基复合材料的脱硫、脱硝能力，尤其是脱硝能力。
[0022]实施例结果表明，本专利技术的钙基复合材料在SO2的含量为4000～7000mg/m3时，对SO2的脱除效率可以达到99％；在NO
x
的含量为200～300mg/m3时，对NO
x
的脱除效率可以达到70％。
附图说明
[0023]图1为不同温度下对比例应用1～6的SO2脱除效率结果；
[0024]图2为不同温度下对比例应用1～6的NO
x
脱除效率结果；
[0025]图3为不同温度下对比例应用7～8的SO2脱除效率和对比应用例4的结果；
[0026]图4为不同温度下对比例应用7～8的NO
x
脱除效率和对比应用例4的结果；
[0027]图5为在实际工况条件下对比应用例9的NO
x
脱除进出口含量值；
[0028]图6为在实际工况条件下对比应用例9的SO2脱除进出口含量值。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种钙基复合材料，包括以下重量份的制备原料：
[0030]钙基材料100份；
[0031]粘结剂1～20份；
[0032]水20～90份；
[0033]所述粘结剂为石膏、拟薄水铝石、甲基纤维素、铝酸钠和粉煤灰中的一种或多种。
[0034]本专利技术提供的钙基复合材料的制备原料包括钙基材料100份。在本专利技术中，所述钙基材料包括氧化钙、氢氧化钙和钙盐中的一种或多种。在本专利技术中，所述钙盐优选氢氧化钙。在本专利技术中，所述钙基材料作为脱硫、脱硝的活性组分。
[0035]以所述钙基材料的重量份数为基准，本专利技术提供的钙基复合材料的制备原料包括粘结剂1～20份，优选3～17份，更优选为4～12份。在本专利技术中，所述粘结剂为石膏、拟薄水铝石、甲基纤维素、铝酸钠和粉煤灰中的一种或多种。本专利技术通过对粘结剂种类及份数的调整增强了钙基复合材料的机械强度和耐水性，使其在水蒸气的存在下不易发生粉化，从而适宜在复杂工况条件下的脱硫脱硝。若粉化会导致钙基复合材料的孔道坍塌，影响脱硫效果。并且降低了钙基复合材料的成本，使其相应的脱硫过程投资小，具有一定的成本优势。
[0036]以所述钙基材料的重量份数为基准，本专利技术提供的钙基复合材料的制备原料优选
还包括扩孔剂1～20份，优选为3～17份，更优选为4～12份。在本专利技术中，所述扩孔剂优选包括乙醇或尿素。本专利技术扩孔剂中的乙醇在制备会钙基复合材料蒸发形成孔道结构；尿素会分解从而形成孔道结构。本专利技术通过对扩孔剂用量及种类的调整使钙基复合材料拥有了适宜的孔道，从而使NO
x
和SO2进入到钙基复合材料的内部，提高了污染物与钙基材料的接触面积，进而提高了脱硫脱硝的效率。
[0037]以所述钙基材料的重量份数为基准，本专利技术提供的钙基复合材料的制备原料优选还包括助剂1～20份，优选为3～17份，更优选为4～12份。在本专利技术中，所述助剂优选包括碱土金属氧化物或碱金属氢氧化物；所述金属的氧化物优选包括氧化镁；所述碱金属氢氧化物优选包括氢氧化钠。本专利技术通过对助剂种类的选择进一步提高了钙基复合材料对NO
x
和SO2的脱除能力，尤其是对NO
x
的脱除能力。
[0038]以所述钙基材料的重量份数为基准，本专利技术提供的钙基复合材料的制备原料包括水20～90本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙基复合材料，其特征在于，包括以下重量份的制备原料：钙基材料100份；粘结剂1～20份；水20～90份；所述粘结剂为石膏、拟薄水铝石、甲基纤维素、铝酸钠和粉煤灰中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的钙基复合材料，其特征在于，所述钙基材料包括氧化钙、氢氧化钙和钙盐中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的钙基复合材料，其特征在于，所述制备原料还包括扩孔剂1～20份；所述扩孔剂包括乙醇或尿素。4.根据权利要求1或3所述的钙基复合材料，其特征在于，所述制备原料还包括助剂1～20份；所述助剂包括碱土金属氧化物或碱金属氢氧化物。5.根据权利要求4所述的钙基复合材料，其特征在于，所述碱土金属氧化物包括氧化镁；所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠。6.权利要求1～5任一项所述钙基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴维成，张静，彭贝贝，
申请(专利权)人：辽宁中科纳米材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：