一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法技术

本申请公开了一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，原料组成包括燃煤电厂粉煤灰，有机酸，减水剂及去离子水，符合当前循环经济的思想和清洁生产的理念，所添加的有机酸能够作为激发剂破坏粉煤灰的不规则致密结构，同时与粉煤灰中的氧化钙反应生成有机酸钙，有机酸钙在高温干燥过程中释放出丙酮和碳酸钙，形成大量的孔隙吸收二氧化碳，所添加的减水剂亲水侧链在颗粒表面形成立体吸附结构，能够增强有机酸溶液与粉煤灰的均匀性，强化有机酸溶液的活化作用，粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的高孔隙率是净化烟气吸收二氧化碳的关键，解决了现有吸收剂吸收率的不足，符合粉煤灰资源化利用的需求。用的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法


[0001]本专利技术属于燃煤电厂烟气净化、工业固废资源化利用
，尤其涉及一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法。

技术介绍

[0002]粉煤灰是一种燃烧副产品，约占燃煤电厂燃烧残留物总量的60
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88％。在全球范围内，其年产量约为10亿吨，主要用于道路、填筑、建材等领域，对于粉煤灰的高值化利用相对较少。随着对电力的需求增长，将会产生更多的粉煤灰及二氧化碳，如果处理不当，将会对环境和公共健康造成严重的后果。因此，扩大粉煤灰利用半径、提高粉煤灰利用率及烟气净化迫在眉睫。
[0003]现有技术中用于粉煤灰净化烟气固碳的技术主要有单一无机碱或无机酸(氢氧化钠，盐酸等)活化，现有技术以燃煤电厂粉煤灰为原料，以氢氧化钠作为活化剂时，碱与粉煤灰中的二氧化硅反应生成碱硅凝胶，从而影响其烟气净化吸收率；以盐酸作为活化剂时，烟气净化吸收率为59％。现有技术表明单一无机碱或酸活化粉煤灰净化烟气吸收率低，反应不充分。
[0004]基于无机碱或酸活化粉煤灰制备的吸收剂存在烟气净化吸收率低，反应不充分等问题，综合考虑有机酸协同减水剂活化处理粉煤灰对燃煤电厂烟气净化及固废高值化利用具有重要意义。

技术实现思路

[0005]解决的技术问题：
[0006]针对现有技术的不足，本申请提供了一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，解决了目前存在的净化烟气吸收率低，反应不充分等问题，有机酸协同减水剂活化粉煤灰解决了现有吸收剂烟气净化吸收率的不足，并且能够破坏粉煤灰表面的致密的不规则结构，提高粉煤灰吸收剂的孔隙率，符合高效净化烟气固碳的需求，该制备方法工艺流程简单，能耗较低，同时还具有粉煤灰资源化利用的特性。
[0007]技术方案：
[0008]为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，包括如下步骤：
[0010]第一步，研磨：将粉煤灰均匀研磨10min后，研磨至26μm以下后将粉煤灰在40℃干燥2h；
[0011]第二步，煅烧：将第一步所得粉煤灰在900℃煅烧20min，取出粉煤灰；
[0012]第三步：称取第二步制得的粉煤灰，按粉煤灰质量比有机酸体积为1：2.4
‑
3.6的比例称量有机酸溶液，按照减水剂质量占粉煤灰质量0.25％～2％的配比称量减水剂，将有机酸及减水剂在常温下混合制得添加剂；
[0013]第四步：按照去离子水及添加剂的体积比粉煤灰质量为6：1的比例称量去离子水，
将去离子水与第三步所得添加剂常温下以200r
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‑1的搅拌速率加入反应体系中，静置5h制得样品；
[0014]第五步：去除第四步制得的样品中上层清液，将底层沉淀物用去离子水洗4～5次，至上层液体澄清，去除清液，剩余沉淀物置于105℃下烘干得到目标产物。
[0015]进一步的，所述第一步中所述粉煤灰为燃煤电厂粉煤灰。
[0016]进一步的，所述有机酸为乙酸。
[0017]进一步的，所述减水剂为粉状聚羧酸。
[0018]进一步的，所述粉煤灰质量与有机酸的体积比为1：3。
[0019]进一步的，所述减水剂的质量占粉煤灰质量的2％。
[0020]本申请的原理解释：基于本专利技术所述的粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，主要通过有机酸与减水剂的协同作用，对燃煤电厂粉煤灰进行活化，乙酸能够与氧化钙反应生成乙酸钙，乙酸钙在高温干燥过程中释放出丙酮和碳酸钙，形成大量的孔隙吸收二氧化碳；聚羧酸的亲水侧链在颗粒表面形成立体吸附结构，产生空间位阻效应，能够降低粉煤灰吸收剂制备过程中的液固比，同时增强乙酸溶液与粉煤灰的均匀性，强化乙酸溶液的活化作用，提高粉煤灰基二氧化碳吸收剂净化烟气效率。
[0021]有益效果：
[0022]本申请提供了一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，具备以下有益效果：
[0023]1、所添加的乙酸能够作为激发剂能够破坏粉煤灰表面不规则的致密结构，与氧化钙反应生成乙酸钙，乙酸钙在高温干燥过程中释放出丙酮和二氧化碳，形成大量的孔隙吸收二氧化碳，将乙酸与聚羧酸协同使用，使得形成的吸收剂具有较强烟气净化能力。
[0024]2、所制备的粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂能够通过多次煅烧反复循环吸收，符合粉煤灰资源化利用的需求，大大提高了净化烟气吸收二氧化碳的效率。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1：
[0027]一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，包括如下步骤：
[0028]第一步，研磨：称取40g燃煤电厂粉煤灰均匀研磨10min后，研磨至26μm以下后将粉煤灰在40℃干燥2h；
[0029]第二步，煅烧：将第一步所得燃煤电厂粉煤灰在900℃煅烧20min，取出燃煤电厂粉煤灰；
[0030]第三步：称量120ml乙酸溶液，称取0.8g粉状聚羧酸，将乙酸溶液及粉状聚羧酸在常温下混合制得添加剂；
[0031]第四步：称量120ml去离子水，将去离子水与第三步所得添加剂常温下以200r
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‑1的搅拌速率加入反应体系中，静置5h制得样品；
[0032]第五步：去除第四步制得的样品中上层清液，将底层沉淀物用去离子水洗4～5次，至上层液体澄清，去除清液，剩余沉淀物置于105℃下烘干得到目标产物。
[0033]实施例2：
[0034]一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，包括如下步骤：
[0035]第一步，研磨：称取40g燃煤电厂粉煤灰均匀研磨10min后，研磨至26μm以下后将粉煤灰在40℃干燥2h；
[0036]第二步，煅烧：将第一步所得燃煤电厂粉煤灰在900℃煅烧20min，取出燃煤电厂粉煤灰；
[0037]第三步：称量96ml乙酸溶液，称取0.4g粉状聚羧酸，将乙酸溶液及粉状聚羧酸在常温下混合制得添加剂；
[0038]第四步：称量144ml去离子水，将去离子水与第三步所得添加剂常温下以200r
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‑1的搅拌速率加入反应体系中，静置5h制得样品；
[0039]第五步：去除第四步制得的样品中上层清液，将底层沉淀物用去离子水洗4～5次，至上层液体澄清，去除清液，剩余沉淀物置于105℃下烘干得到目标产物。
[0040]实施例3：
[0041]一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，包括如下步骤：
[0042]第一步，研磨：称取40g燃煤电厂粉煤灰均匀研磨10min后，研磨至26μm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰基固相二氧化碳吸收剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，研磨：将粉煤灰均匀研磨10min后，研磨至26μm以下后将粉煤灰在40℃干燥2h；第二步，煅烧：将第一步所得粉煤灰在900℃煅烧20min，取出粉煤灰；第三步：称取第二步制得的粉煤灰，按粉煤灰质量比有机酸体积为1：2.4
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3.6的比例称量有机酸溶液，按照减水剂质量占粉煤灰质量0.25 %~2 %的配比称量减水剂，将有机酸及减水剂在常温下混合制得添加剂；第四步：按照去离子水及添加剂的体积比粉煤灰质量为6：1的比例称量去离子水，将去离子水与第三步所得添加剂常温下以200r
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‑1的搅拌速率加入反应体系中，静置5h制得样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚睿智，叶泽甫，朱竹军，朱路奇，张帅，孟献梁，李晓，周扬，
申请(专利权)人：山西格盟中美清洁能源研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：