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1、(10)申请公布号 CN 103936543 A (43)申请公布日 2014.07.23 CN 103936543 A (21)申请号 201410137926.5 (22)申请日 2014.04.08 C07C 11/24(2006.01) C07C 1/00(2006.01) B01D 53/81(2006.01) B01D 53/62(2006.01) (71)申请人 昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253 号 (72)发明人 张登峰 (54) 发明名称 一种伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂 的方法 (57) 摘要 本发明公开一种伴随乙炔生产同步获得二氧 。
2、化碳吸收剂的方法, 属于工业碱基固体废弃物循 环再利用以及低碳环保技术领域 ; 本发明所述方 法包括以下步骤 : 将氧化铝 (Al2O3)或氢氧化铝 (Al(OH)3) 或九水合硝酸铝 (Al(NO3)39H2O) 与电 石、 水同时加入到乙炔发生器中充分反应后, 将获 得的电石渣浆混合物进行脱水后煅烧得到二氧化 碳吸收剂。本发明充分利用电石水解法生产乙炔 的工艺特点, 通过添加适量氧化铝或氢氧化铝或 九水合硝酸铝物料, 并经过简单的干燥及煅烧过 程即可以获得吸收容量高、 循环稳定性好的二氧 化碳吸收剂, 对低碳环保领域具有重要意义 ; 本 发明还提供了一种电石水解制乙炔所产碱基固体 废弃物电。
3、石渣的新型处理与处置方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103936543 A CN 103936543 A 1/1 页 2 1. 一种伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 其特征在于具体包括如下步 骤 : (1)将氧化铝、 氢氧化铝、 九水合硝酸铝中的一种与电石、 水同时加入到反应 器中, 其中, 氧化铝与电石的质量比为 7:100-15:100, 氢氧化铝与电石的质量比为 10:100-20:100, 九水合硝酸铝与。
4、电石的质量比为 50:100-100:100, 水与电石的质量比为 350:100-1000:100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水后干燥得到固态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中煅烧, 即获得二氧化碳吸收剂。 2. 根据权利要求 1 所述的伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 其特征在 于 : 步骤 (3) 所述电石渣浆混合物脱水后的干燥条件为 : 在 100-110 下恒温干燥 12-24 h。 3. 根据权利要求 1 所述的伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 其特征在 于 : 步骤 (4。
5、) 所述煅烧的煅烧条件为 : 850-900 下恒温煅烧 1-2 h。 权 利 要 求 书 CN 103936543 A 2 1/8 页 3 一种伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 属于固体废弃物 循环再利用以及低碳环保领域。 背景技术 0002 二氧化碳作为最重要的人为温室气体, 其排放总量在 1970 年至 2004 年期间增加 了约 80%。大气中二氧化碳浓度上升导致全球气候变暖, 从而对自然环境和人类社会产生 了一系列负面影响, 因此二氧化碳问题受到国际社会的广泛关注。据联合国政府间气候变 化专门委员会。
6、 (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 提供资料显示 : 全 球固定源 (二氧化碳年排放规模 0.1 Mt) 二氧化碳年均排放总量为 13.47 Gt, 其中燃煤 电厂的二氧化碳排放量约占排放总量 40%。我国能源消费结构以煤炭为主 (2009 年我国煤 炭在一次能源消费结构中约占 70%, 预计到 2030 年这一比例将升高到 70.32%) , 目前二氧 化碳排放量仅次于美国, 列居全球第二。 一方面, 伴随工业化进程的加快和对煤炭等化石能 源的依赖, 我国温室气体排放量在短期内仍将持续增加。预计到 2030 年, 我国二氧化碳。
7、排 放量将超过美国 ; 另一方面, 我国又面临巨大的二氧化碳减排压力。我国政府已于 2009 年 11 年 26 日正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标, 决定到 2020 年单位国内生产总值 二氧化碳排放比 2005 年下降 40%-45%。因此, 在我国积极开展二氧化碳控制技术研究既有 助于缓解因二氧化碳导致的气候变化问题, 同时又有助于提升我国二氧化碳减排的履约能 力。二氧化碳控制措施主要包括 :(1) 提高能源转化率与利用率。 (2) 推广使用核能、 风能 和水力能等低碳能源。 (3) 利用森林、 土壤和海洋等生态系统增强二氧化碳的自然汇。 (4) 实施二氧化碳捕集与封存技术 (Ca。
8、rbon dioxide Capture & Sequestration, CCS) 。 相比其 他三种控制措施, 二氧化碳捕集与封存技术能够快速有效地控制大气中温室气体浓度, 该 技术具有降低温室气体减排成本以及提高温室气体减排灵活性的潜力。据报道, 二氧化碳 捕集与封存技术能够削减未来全球范围内能源行业排放的 20% 的二氧化碳。2005 年, 联合 国政府间气候变化专门委员会组织的 “CCS技术的特别报道” 专题活动列举了世界范围内关 于二氧化碳捕集与封存技术的研究成果, 并认为二氧化碳捕集与封存技术是防御全球变暖 的 “受欢迎” 技术, 最终该技术在第 12 次缔约方会议 (COP12。
9、) 上被采纳。 0003 二氧化碳捕集与封存技术首先通过二氧化碳捕集技术, 将工业和有关能源行业 排放的二氧化碳分离出来, 再通过二氧化碳封存技术将其输送并封存到海底或特定的地 质圈闭。因此, 研发具有明显经济效益和环境效益的二氧化碳捕集技术是成功实施二氧 化碳捕集与封存技术的前提。二氧化碳捕集方法主要包括吸收法、 吸附法、 膜分离法和深 冷分离法。其中, 国内外学者对以煅烧 / 碳酸化反应原理为基础的二氧化碳捕集技术开 展了深入的研究工作。如附图 1 所示, 该技术使用氧化钙 (CaO) 基吸收剂参与碳酸化反应 (CaO+CO2=CaCO3) 捕集烟气中的二氧化碳, 然后在特定温度下对反应产。
10、物碳酸钙 (CaCO3) 进 行煅烧分解 (CaCO3=CaO+CO2) , 从而获得高浓度的二氧化碳气体用于后续封存或资源化利 用, 同时实现氧化钙基吸收剂的再生并进入下一个碳酸化反应周期。目前研究报道的氧化 说 明 书 CN 103936543 A 3 2/8 页 4 钙基吸收剂主要包括石灰石 (主要成分为 CaCO3) 、 方解石 (主要成分为 CaCO3) 和白云石 (主 要成分为 CaCO3MgCO3) 。石灰石及白云石等天然矿石属于不可再生资源, 过度开采将导致 地质、 水文和地表资源等生态环境的严重破坏。 同时, 由于氧化钙基吸收剂的再生依赖于高 温环境, 研究已证实高温烧结现象。
11、会削弱吸收剂的孔隙发达程度, 因此将导致氧化钙基吸 收剂的二氧化碳吸收效率随着循环次数的增多而不断衰减。文献报道 : 利用天然石灰石经 过1000次循环捕集二氧化碳反应后, 其剩余的转化率仅为3.5%。 因而上述缺点极大地限制 了石灰石等天然氧化钙基矿石在脱除二氧化碳方面的应用前景。此外, 利用石灰石等天然 氧化钙基矿石在首次煅烧过程中会发生碳酸钙的分解反应从而额外产生一定量的二氧化 碳气体 (以碳酸钙含量为 90% 计算, 煅烧 1 t 石灰石将产生 0.396 t 二氧化碳) , 从而一定程 度上削弱了石灰石等天然氧化钙基吸收剂捕集二氧化碳的环境效益。 0004 为了弥补天然氧化钙基吸收剂。
12、的不足, 必须寻求一种环境友好且反应活性优于天 然石灰石等天然吸收剂的替代品。通过调研与氧化钙物料相关的工业过程可知, 电石水解 法制乙炔工艺过程中排放的电石渣 (主要成分为氢氧化钙 (Ca(OH)2) ) 、 造纸工艺过程中排 放的白泥 (主要成分为碳酸钙 (CaCO3) ) 均可以作为捕集二氧化碳的氧化钙基吸收剂来源。 其中, 乙炔生产行业排放的电石渣的主要组分为氢氧化钙, 文献已证实氢氧化钙循环吸收 二氧化碳的活性明显优于碳酸钙, 因此未经任何处理的电石渣样品本身已具有捕集二氧化 碳的潜力, 但为了以电石渣物料为基础获得更具优良循环反应活性的二氧化碳吸收剂, 必 须采取一定的措施对电石渣。
13、进行修饰, 从而进一步改善其吸收二氧化碳的循环稳定性。 0005 电石渣是以电石为原料生产乙炔的固体副产物, 主要组分为氢氧化钙, 伴有硅、 铁、 铝、 镁、 硫、 磷的氧化物或氢氧化物。据报道, 我国电石渣总产量达到 1800 万吨 / 年, 约 占全球电石渣生产量的 1:3。目前电石渣的处理与处置方式主要包括 :(1) 填海、 填沟有 规则堆放 ;(2) 自然沉降后出售 ;(3) 电石废渣代替石灰石制水泥 ;(4) 生产生石灰作为电 石原料 ;(5) 生产轻质砖 ;(6) 电石废渣用作化工原料。目前将电石渣填海、 填沟有规则堆 放的处理与处置方式将会侵占大量土地, 污染浅层地下水并导致土壤。
14、盐碱化, 上述措施不 能将电石渣这一工业废弃物进行有效利用与治理, 因此资源化利用是电石渣最为科学合 理的处理与处置方式。截至目前, 电石渣资源化利用途径有 : 专利号为 ZL200710148467.0 的中国发明专利介绍了一种利用电石渣浆制取高效固体脱硫剂的方法 ; 专利号为 ZL200610124541.0 的中国发明专利介绍了一种利用工业废弃物电石渣生产氯化钙的方法 ; 专利号为 ZL201010615521.X 的中国发明专利介绍了一种用电石渣生产硝酸钙的方法。 0006 随着煤、 石油、 天然气等化石能源的大规模开采和应用, 主要人为温室气体二氧化 碳引发的全球变暖问题日趋严峻, 。
15、因此国际社会在温室气体减排领域进行了政策、 法规和 技术层面的深入合作和广泛研究。对于技术人员, 研发具有明显经济效益和环境效益的二 氧化碳减排技术是核心任务。 综合上述利用石灰石等天然氧化钙基吸收剂循环吸收二氧化 碳方法存在环境效益低、 吸收剂衰减系数大以及电石渣作为工业废弃物给环境带来污染而 不能有效利用的问题, 本发明以综合治理, 提高环境效益为出发点, 提出了一种伴随乙炔生 产同步获得二氧化碳吸收剂的方法。 发明内容 0007 本发明的目的在于为了弥补电石渣吸收二氧化碳的不足, 提供了一种伴随乙炔生 说 明 书 CN 103936543 A 4 3/8 页 5 产同步获得二氧化碳吸收剂。
16、的方法, 该方法一方面能便捷、 高效地获得优良反应活性的二 氧化碳吸收剂, 另一方面提供了一种电石渣高效资源化利用的新方法, 实现了工业废弃物 循环再利用的目标。 0008 本发明所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤 : (1)将氧化铝、 氢氧化铝、 九水合硝酸铝中的一种与电石、 水同时加入到反应 器中, 其中, 氧化铝与电石的质量比为 7:100-15:100, 氢氧化铝与电石的质量比为 10:100-20:100, 九水合硝酸铝与电石的质量比为 50:100-100:100, 水与电石的质量比为 350:100-1000:100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 。
17、; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 100-110 下恒温干燥 12-24 h 得到固态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 850-900 下恒温煅烧 1-2 h 煅烧, 即获得二氧化碳吸收剂。 0009 本发明利用 X 射线衍射 (XRD) 表征发现煅烧含有氧化铝或氢氧化铝或九水合硝酸 铝的干燥电石渣物料的过程生成了七铝酸十二钙 (Ca12Al14O33) 。 0010 本发明的反应原理为 : 加入氧化铝时 : Ca(OH)2=CaO+H2O 其中一部分 CaO 与氧化铝发生反应 : 12CaO+7Al2O3=Ca12Al14O。
18、33 加入氢氧化铝时 : Ca(OH)2=CaO+H2O 其中一部分 CaO 与氢氧化铝发生反应 : 12CaO+14Al(OH)3=Ca12Al14O33+21H2O 加入九水合硝酸铝时 : Ca(OH)2=CaO+H2O 其中一部分 CaO 与九水合硝酸铝发生反应 : 24CaO+28Al(NO3)39H2O=2Ca12Al14O33+21O2+84NO2+252H2O 因此通过步骤 (3) 获得二氧化碳吸收剂的物质组成为氧化钙及七铝酸十二钙的混合 物。 0011 根据本发明提出的一种伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 所述的 步骤 (1) 中, 在乙炔发生器中投加的氧化铝或氢氧化。
19、铝或九水合硝酸铝的量能够保证步骤 (3) 获得的二氧化碳吸收剂中氧化钙与七铝酸十二钙两者质量之比处于 65:35-85:15 的最 佳范围内。 0012 本发明提出的伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 由于电石渣主要成 分为氢氧化钙, 因而在煅烧过程中, 主要发生的是氢氧化钙分解反应, 相比利用石灰石、 方 解石或白云石等原料的首次煅烧, 煅烧含氧化铝或氢氧化铝或九水合硝酸铝的固态电石渣 的过程不会释放二氧化碳, 针对获得的二氧化碳吸收剂对二氧化碳吸收性能测定发现, 七 铝酸十二钙作为惰性组分, 其自身并不参与吸收二氧化碳的反应, 但是其作为分散介质能 够有效抑制或者缓解氧化钙晶粒间的。
20、烧结, 因此极大程度上改善了通过本发明获得的新型 氧化钙基二氧化碳吸收剂的循环稳定性。 0013 本发明利用电石水解法生产乙炔的工艺特性, 通过加入适量氧化铝或氢氧化铝或 九水合硝酸铝并经脱水和煅烧等简单步骤即可获得高效的二氧化碳吸收剂, 因而有效弥补 了目前利用石灰石等天然氧化钙基吸收剂循环捕集二氧化碳过程中吸收效率衰减较快的 不足。同时, 利用本发明提出的工艺制备二氧化碳吸收剂避免了开采天然氧化钙基矿石所 说 明 书 CN 103936543 A 5 4/8 页 6 引发的生态破坏问题, 并且避免了石灰石等吸收剂在煅烧过程中产生的额外二氧化碳问 题。 本发明利用工业固体废弃物治理含二氧化碳。
21、烟气, 遵循以废治废的理念, 体现出鲜明的 环境效益和经济效益, 因而具有广阔的应用前景。 0014 本发明分别利用微量热天平、 固定床和流化床三种反应器实施了本发明提出的伴 随乙炔生产同步获得高效二氧化碳吸收剂的二氧化碳吸收性能的考察。 0015 本发明的有益效果为 : (1) 本发明所述的伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 其利用工业固体废 弃物制备高效二氧化碳吸收剂, 降低了烟气中二氧化碳的排放 ; (2) 本发明提供了对于工业固体废弃物电石渣的资源化利用途径, 可有效弥补利用石 灰石等天然矿石捕集二氧化碳的不足, 本发明不管对于烟气中二氧化碳的有效脱除还是针 对电石渣的资源化利。
22、用均具有重要的现实意义 ; (3) 本发明制备的二氧化碳吸收剂是氧化钙及七铝酸十二钙的混合物, 在煅烧 : 碳酸 化循环捕集二氧化碳的过程中, 七铝酸十二钙是不与二氧化碳反应的惰性物质, 其作为介 质分散于氧化钙晶粒之间, 因此, 相比于常规的石灰石、 白云石等二氧化碳吸收剂, 七铝酸 十二钙能够有效抑制氧化钙在循环捕集二氧化碳过程中的烧结, 提高吸收剂的二氧化碳循 环吸收活性 ; (4) 氧化铝或氢氧化铝或九水合硝酸铝能够改善固体物料的分散性能, 因此在电石水 解制乙炔的同时, 加入氧化铝或氢氧化铝或九水合硝酸铝能够提高电石颗粒的分散性, 从 而强化电石与水之间的固液接触面积, 有利于提高乙。
23、炔的生成速率和产量。 附图说明 0016 图 1 为氧化钙基吸收剂循环捕集二氧化碳示意图 ; 图 2 为本发明的工艺流程图。 具体实施方式 0017 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明, 但本发明的保护范围 并不限于所述内容。 0018 实施例 1 本实施例所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤, 如 图 2 所示 : (1) 将氧化铝与电石、 水同时加入到反应器中, 其中, 氧化铝与电石的质量比为 7:100, 水与电石的质量比为 350:100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 10。
24、0 下恒温干燥 24 h 得到 固态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 850 下恒温煅烧 2 h 煅烧, 即获 得二氧化碳吸收剂。 0019 和现有的用电石制备乙炔方法相比, 本发明所述方法制备得到的乙炔产率提高了 7.35%。 0020 如图 1 所示, 利用微量热天平反应器对比了依据本发明获得的二氧化碳吸收剂 说 明 书 CN 103936543 A 6 5/8 页 7 与市售分析纯氢氧化钙的二氧化碳循环吸收性能。本发明制备得到的吸收剂制备为粒径 60-80 目, 煅烧反应温度840-900 , 煅烧时间10-20 min, 煅烧气氛为体积分数99.95%。
25、的 二氧化碳 ; 碳酸化反应温度650-700 , 碳酸化时间20 min, 碳酸化气氛为体积分数15%的 二氧化碳配以85%氮气的模拟烟气, 总共考查60次循环捕集二氧化碳的吸收效率 (注 : 利用 吸收剂中的氧化钙转化率表征二氧化碳吸收效率) 。 0021 结果表明 :(1) 第60次煅烧 : 碳酸化循环末, 本发明获得的吸收剂与市售分析纯氢 氧化钙的二氧化碳吸收效率分别为 62.53% 和 23.18% ;(2) 在 60 次循环吸收二氧化碳过程 中, 本发明获得的吸收剂的二氧化碳吸收效率并未发生明显衰减, 然而市售分析纯氢氧化 钙的二氧化碳吸收效率却由第1次的63.13%衰减至第60次。
26、的23.18%, 衰减幅度为63.28%。 0022 因而表明 : 以微量热天平反应器为二氧化碳吸收性能测试平台, 本发明获得的二 氧化碳吸收剂相比市售分析纯氢氧化钙, 既具有优良的二氧化碳吸收效率, 又具备优良的 循环反应活性。 0023 实施例 2 本实施例所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤 : (1) 将氧化铝与电石、 水同时加入到反应器中, 其中, 氧化铝与电石的质量比为 15:100, 水与电石的质量比为 1000:100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 110 下恒温干燥 12 h 得。
27、到 固态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 900 下恒温煅烧 1 h 煅烧, 即获 得二氧化碳吸收剂。 0024 和现有的用电石制备乙炔方法相比, 本发明所述方法制备得到的乙炔产率提高了 6.28%。 0025 利用微量热天平反应器对比了依据本发明获得的二氧化碳吸收剂与市售分析纯 碳酸钙的二氧化碳循环吸收性能。吸收剂粒径 : 60-80 目, 煅烧反应温度 840-900 , 煅烧 时间10-20 min, 煅烧气氛为体积分数99.95%的二氧化碳 ; 碳酸化反应温度650-700 , 碳 酸化时间 20 min, 碳酸化气氛为体积分数 15% 的二氧化碳配以。
28、 85% 氮气的模拟烟气。总共 考查 60 次循环捕集二氧化碳的吸收效率 (注 : 利用吸收剂中的氧化钙转化率表征二氧化碳 吸收效率) 。 0026 结果表明 :(1) 第 60 次煅烧 : 碳酸化循环末, 本发明获得的吸收剂与市售分析纯 碳酸钙的二氧化碳吸收效率分别为 62.53% 和 16.18% ;(2) 在 60 次循环吸收二氧化碳过程 中, 本发明获得的吸收剂的二氧化碳吸收效率并未发生明显衰减, 然而市售分析纯碳酸钙 的二氧化碳吸收效率却由第 1 次的 68.27% 衰减至第 60 次的 16.18%, 衰减幅度为 76.30%。 0027 因而表明 : 以微量热天平反应器为二氧化碳。
29、吸收性能测试平台, 本发明获得的二 氧化碳吸收剂相比市售分析纯碳酸钙, 既具有优良的二氧化碳吸收效率, 又具备优良的循 环反应活性。 0028 实施例 3 本实施例所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤 : (1)将氢氧化铝与电石、 水同时加入到反应器中, 其中氢氧化铝与电石的质量比为 20:100, 水与电石的质量比为 350 :100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; 说 明 书 CN 103936543 A 7 6/8 页 8 (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 102 下恒温干燥 14 h 得到 固态电石渣 ; (3) 将步骤 (。
30、2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 860 下恒温煅烧 1.2 h 煅烧, 即 获得二氧化碳吸收剂。 0029 和现有的用电石制备乙炔方法相比, 本发明所述方法制备得到的乙炔产率提高了 6.57%。 0030 利用固定床反应器对比了本发明获得的吸收剂与市售石灰石的二氧化碳循环吸 收性能。吸收剂粒径 : 60-80 目, 煅烧反应温度 900-940 , 煅烧时间 5-10 min, 煅烧气氛 为体积分数 99.95% 的二氧化碳 ; 碳酸化反应温度 700 , 碳酸化时间 20 min, 碳酸化气氛 为体积分数 15% 的二氧化碳配以 85% 氮气的模拟烟气。总共考查 40 次循环捕集二氧化。
31、碳 的吸收效率 (注 : 利用吸收剂中的氧化钙转化率表征二氧化碳吸收效率) 。 0031 结果表明 :(1) 40 次循环末, 本发明所得吸收剂与市售石灰石的二氧化碳吸收效 率分别为 58.93% 和 22.37% ;(2) 40 次循环捕集过程中, 本发明所得吸收剂未出现明显衰 减, 然而市售石灰石的二氧化碳吸收效率却由第1次的69.52%衰减至第40次的22.37%, 衰 减幅度为 67.82%。 0032 因而表明 : 以固定床反应器为二氧化碳吸收性能测试平台, 本发明获得的二氧化 碳吸收剂相比市售石灰石, 既具有优良的二氧化碳吸收效率, 又具备优良的循环反应活性。 0033 实施例 4。
32、 本实施例所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤 : (1) 将氢氧化铝与电石、 水同时加入到反应器中, 其中, 氢氧化铝与电石的质量比为 10:100, 水与电石的质量比为 1000 :100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 104下恒温干燥 16 h 得到 固态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 880 下恒温煅烧 1.4 h 煅烧, 即 获得二氧化碳吸收剂。 0034 和现有的用电石制备乙炔方法相比, 本发明所述方法制备得到的乙炔产率提高了 5.73%。 0035。
33、 利用流化床反应器对比了本发明获得的吸收剂与市售石灰石的二氧化碳 循环吸 收性能。吸收剂粒径 : 120-140 目, 煅烧反应温度 900 , 煅烧时间 5 min, 煅烧气氛为体 积分数 99.95% 的二氧化碳 ; 碳酸化反应温度 700 , 碳酸化时间 10 min, 碳酸化气氛为体 积分数 15% 的二氧化碳配以 85% 氮气的模拟烟气。总共考查 60 次循环捕集二氧化碳的吸 收效率 (注 : 利用吸收剂中的氧化钙转化率表征二氧化碳吸收效率) 。 0036 结果表明 :(1) 60 次循环末, 本发明所得吸收剂与市售石灰石的二氧化碳吸收效 率分别为 56.47% 和 18.28% ;。
34、(2) 60 次循环捕集过程中, 本发明所得吸收剂未出现明显衰 减, 然而市售石灰石的二氧化碳吸收效率却由第1次的60.83%衰减至第60次的18.28%, 衰 减幅度为 69.95%。 0037 因而表明 : 以流化床反应器为二氧化碳吸收性能测试平台, 本发明获得的二氧化 碳吸收剂相比市售石灰石, 既具有优良的二氧化碳吸收效率, 又具备优良的循环反应活性。 0038 实施例 5 说 明 书 CN 103936543 A 8 7/8 页 9 本实施例所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤 : (1) 将九水合硝酸铝与电石、 水同时加入到反应器中, 其中, 九水合硝酸铝。
35、与电石的质 量比为 50:100, 水与电石的质量比为 350 :100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 108 下恒温干燥 18 h 得到 固态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 900 下恒温煅烧 1.8 h 煅烧, 即 获得二氧化碳吸收剂。 0039 和现有的用电石制备乙炔方法相比, 本发明所述方法制备得到的乙炔产率提高了 6.18%。 0040 利用流化床反应器对比了本发明获得的吸收剂与市售石灰石的二氧化碳 循环吸 收性能。吸收剂粒径 : 120-140 目, 煅烧反应温度 900 , 。
36、煅烧时间 5 min, 煅烧气氛为体 积分数 99.95% 的二氧化碳 ; 碳酸化反应温度 700 , 碳酸化时间 10 min, 碳酸化气氛为体 积分数 15% 的二氧化碳配以 85% 氮气的模拟烟气。总共考查 60 次循环捕集二氧化碳的吸 收效率 (注 : 利用吸收剂中的氧化钙转化率表征二氧化碳吸收效率) 。 0041 结果表明 :(1) 60 次循环末, 本发明所得吸收剂与市售石灰石的二氧化碳吸收效 率分别为 55.28% 和 18.28% ;(2) 60 次循环捕集过程中, 本发明所得吸收剂未出现明显衰 减, 然而市售石灰石的二氧化碳吸收效率却由第1次的60.83%衰减至第60次的18。
37、.28%, 衰 减幅度为 69.95%。 0042 因而表明 : 以流化床反应器为二氧化碳吸收性能测试平台, 本发明获得的二氧化 碳吸收剂相比市售石灰石, 既具有优良的二氧化碳吸收效率, 又具备优良的循环反应活性。 0043 实施例 6 本实施例所述伴随乙炔生产同步获得二氧化碳吸收剂的方法, 具体包括以下步骤 : (1) 将九水合硝酸铝与电石、 水同时加入到反应器中, 其中, 九水合硝酸铝与电石的质 量比为 1:1, 水与电石的质量比为 1000 :100, 充分反应后得到电石渣浆混合物 ; (2) 将步骤 (1) 获得的电石渣浆混合物进行脱水, 然后在 108 下恒温干燥 18 h 得到 固。
38、态电石渣 ; (3) 将步骤 (2) 获得的固态电石渣置于马弗炉中在 900 下恒温煅烧 1.8 h 煅烧, 即 获得二氧化碳吸收剂。 0044 和现有的用电石制备乙炔方法相比, 本发明所述方法制备得到的乙炔产率提高了 5.28%。 0045 利用流化床反应器对比了本发明获得的吸收剂与市售石灰石的二氧化碳 循环吸 收性能。吸收剂粒径 : 120-140 目, 煅烧反应温度 900 , 煅烧时间 5 min, 煅烧气氛为体 积分数 99.95% 的二氧化碳 ; 碳酸化反应温度 700 , 碳酸化时间 10 min, 碳酸化气氛为体 积分数 15% 的二氧化碳配以 85% 氮气的模拟烟气。总共考查。
39、 60 次循环捕集二氧化碳的吸 收效率 (注 : 利用吸收剂中的氧化钙转化率表征二氧化碳吸收效率) 。 0046 结果表明 :(1) 60 次循环末, 本发明所得吸收剂与市售石灰石的二氧化碳吸收效 率分别为 54.93% 和 18.28% ;(2) 60 次循环捕集过程中, 本发明所得吸收剂未出现明显衰 减, 然而市售石灰石的二氧化碳吸收效率却由第1次的60.83%衰减至第60次的18.28%, 衰 减幅度为 69.95%。 说 明 书 CN 103936543 A 9 8/8 页 10 0047 因而表明 : 以流化床反应器为二氧化碳吸收性能测试平台, 本发明获得的二氧化 碳吸收剂相比市售石灰石, 既具有优良的二氧化碳吸收效率, 又具备优良的循环反应活性。 说 明 书 CN 103936543 A 10 1/1 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103936543 A 11 。