專利名稱：一種常溫鋅鈣脫氯劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可用于常溫反應的鋅鈣精脫氯劑，屬于凈化劑領域。
技術背景目前，在石油化工和化肥工業(yè)生產(chǎn)中，物料中常有或多或少的氯化氫 氣體的殘留。氯化氫氣體是一種具有酸性的腐蝕性氣體，該氣體不僅對生 產(chǎn)裝置存在極強的腐蝕作用，而且對石油化工以及化肥生產(chǎn)中所使用的高 效催化劑具有副作用，容易導致催化劑中毒而失活，從而直接影響到上述 正常的工業(yè)生產(chǎn)。所以需要在上述工業(yè)生產(chǎn)中有效脫除原料氣或者生產(chǎn)過 程中產(chǎn)生的氯化氫氣體。現(xiàn)有技術中，常用的脫氯劑分為CuO-ZnO系脫氯劑、CaO-Al203系脫 氯劑、K20-Fe203系脫氯劑、Na-Al203系脫氯劑以及使用分子篩和活性物質 共同構成的脫氯劑。其中，中國專利CN1539921A公開了一種由分子篩和 活性物質組成的多功能脫氯劑，該脫氯劑是一種多元復合物，其包括0~ 30wt。/。的粘結劑、5 ~ 20 wt。/。的分子篩、30 ~ 90 wt。/。的石咸金屬-堿土金屬氧 化物、1~5 wt。/。的增效劑。該多功能脫氯劑不僅具有脫氯功能，還可以用 于脫硫和脫氮，但是該脫氯劑如果要實現(xiàn)其脫氯功能需要其反應溫度至少 在100。C以上才可以實現(xiàn)，其在常溫下是無法實現(xiàn)其上述功能的，故這點對 于該脫氯劑的普遍使用受到了 一定限制。美國專利文獻US4639259公開了 一種脫氯劑，該脫氯劑是將活性物質 堿土金屬負載在具有x- P - n物相結構的氧化鋁上，結果表明上述脫氯劑的 氯容量只能達到13.8m%,且凈化度也只能達到小于lppm。中國專利文獻CN1088388C公開了 一種精脫氯劑及其制備方法，所述 精脫氯劑由載體和活性物質組成；其中，所述載體為高嶺土或累托石、膨 潤土、硅藻土；對于活性組分而言，該專利技術在現(xiàn)有技術的基礎上，使 用了三元體系的活性物質，包括鈉(碳酸鈉、氫氧化鈉或碳酸氫鈉)、4丐(碳 酸鈣、氫氧化鈣或氧化鈣)、鋅(碳酸鋅或氧化鋅)的化合物。上述精脫氯 劑的使用溫度范圍是室溫~ 400°C ，但是該專利文獻中公開的精脫氯劑如果 要達到30%的氯容，其使用溫度范圍必須是在300 400。C,其在常溫下無 法實現(xiàn)較高的氯容量?？梢姡F(xiàn)有技術中的脫氯劑普遍存在常溫下脫氯劑的氯容量低、且無 法實現(xiàn)較高的脫氯效果的技術問題。發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術中脫氯劑無法在常溫下實現(xiàn)其高氯容量 以及無法實現(xiàn)較高的脫氯效果的問題，進而提供一種能夠實現(xiàn)較高的脫氯 效果、具有高氯容量的常溫脫氯劑。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種常溫脫氯劑，其包括載體和 活性組分，所述活性組分為由活性ZnO、 Ca(OH)2或輕質CaC03的混合物； 所述載體為粘土和鋁酸鹽水泥。所述粘土優(yōu)選高嶺土和凹凸棒石粘土。其中，所述常溫脫氯劑由10 ~ 25wt%的活性ZnO 、 40 ~ 55wt%的 Ca(OH)2或輕質CaC03、 15 ~ 35wt。/。的粘土和3 ~ 15wt。/。的鋁酸鹽水泥混合 而成；優(yōu)選由15 ~ 20wt。/。的活性ZnO、45 ~ 50wt。/o的Ca(OH)2或輕質CaC03、 20 ~ 30wt。/o的粘土和5 ~ 10wt。/o的鋁酸鹽水泥混合而成。本發(fā)明還在公開了上述脫氯劑的基礎上，進一步公開了上述脫氯劑的 制備方法，其包括如下步驟(1 )將適量的活性ZnO、Ca(OH)2或輕質CaC03、 粘土以及鋁酸鹽水泥混合，并充分混捏；(2)將經(jīng)步驟(1 )混合后的干料 加水潤濕，并添加適量有機物作為造孔劑，將上述物質混碾成膏狀物，將上述膏狀物擠條成形；(3 )將上述條狀物于100 ~ 13(TC進行干燥，再于330 ~ 38(TC進行焙燒，即可制得脫氯劑。其中，步驟(1 )所述混捏時間為10~ 15分鐘。優(yōu)選將步驟(2)中得 到的條狀物于120。C干燥1.5小時，再于350。C焙燒0.5小時。所述步驟(2) 中的有機物為縮甲基纖維素鈉鹽(CMC)溶液或干料、田菁粉糊、淀粉糊。本發(fā)明具有如下所述的優(yōu)點(1) 本發(fā)明所述的脫氯劑，以粘土作為載體，以活性ZnO、 Ca(OH)2 或輕質CaC03組成的混合物作為活性組分，并選用耐焙燒的鋁酸鹽水泥和 粘土共同作為強度支持體，可以從整體上提高本發(fā)明所述脫氯劑的強度， 經(jīng)測試表明，該脫氯劑的測壓強度可以達到70N/cm;最為重要的是，本發(fā) 明所述的脫氯劑，選擇在Ca(OH)2或輕質CaCOs活性物質中加入了活性 ZnO，進一步提高了本發(fā)明脫氯劑的脫氯精度，同時通過活性組分和載體 之間的協(xié)同作用，使得本發(fā)明所述的脫氯劑在常溫下的一次性氯容量可以 高達53.9°/。；此外，本發(fā)明所述的脫氯劑的脫氯精度也可以達到進口氣HC1 含量為100 1000ppm，出口氣中HC1含量小于O.lppm;(2) 本發(fā)明所述的脫氯劑具有極強的耐水性能，其能夠在原料氣中水 汽含量小于5 %時性能不受任何影響；(3) 本發(fā)明所述的脫氯劑還可以加入有機物作為造孔劑，該造孔劑的 加入使得脫氯劑內部的孔道增加，更有效地提高了脫氯效率；(4 )本發(fā)明所述的脫氯劑可以在常溫下使用并實現(xiàn)其優(yōu)異的脫氯功能；(5)本發(fā)明所述的脫氯劑的制備方法，通過選擇適宜的干燥溫度，使 得擠條成形的條形物內部的水分可以逐漸去除，從而避免了由于干燥溫度 高而引起脫氯劑表面產(chǎn)生裂紋，影響脫氯劑的強度和外觀；此外，本發(fā)明 加入了粘土和鋁酸鹽水泥可以提高脫氯劑的強度，但是粘土要想實現(xiàn)其強 度支持體的作用，對其焙燒溫度是有一定要求的，所以本發(fā)明進一步通過 選擇適宜的焙燒溫度，使得粘土能和鋁酸鹽水泥共同作用充分發(fā)揮其強度 支持體的作用，同時也可以對形成脫氯劑的適宜孔道體系產(chǎn)生有益作用。
具體實施方式
實施例1稱^F又活性氧化鋅10g,氫氧化鈣55g,凹凸一奉石粘土30g，鋁酸鹽水泥 5g，并將其混合，之后進行混捏10分鐘；將上述混合后的干料中加水潤濕， 向上述經(jīng)潤濕后的干料中添加80g淀粉糊，并將潤濕后的混合物混碾成膏 狀物，將膏狀物在小型雙螺桿擠出機上成型，擠出04的條形物；將上述條 形物于10(TC進行干燥0.5小時，再于33(TC焙燒1.0小時，即可制得本發(fā) 明所述的脫氯劑。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為 90N/cm,堆比重為0.63g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h人室溫20。C條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為43.6%。實施例2稱取活性氧化鋅15g,氫氧化鈣50g，凹凸棒石粘土25g，鋁酸鹽水泥 10g,并將其混合，之后進行混捏13分鐘；將上述混合后的干料中加水潤 濕；配制濃度為2.5-3.0wt。/。的有機物造孔劑縮曱基纖維素鈉鹽(CMC)溶 液，將上述CMC溶液加入到經(jīng)潤濕后的干料中，并將上述潤濕后的混合物 混碾成膏狀物，將膏狀物在小型雙螺桿擠出機上成型，擠出03的條形物； 將上述條形物于120。C干燥1.5小時，再于350。C焙燒0.5小時，即可制得 本發(fā)明所述的脫氯劑。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為 105N/cm，堆比重為0.63g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h"、室溫20。C條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為48.8%。實施例3稱取活性氧化鋅20g,氫氧化鈣45g，高嶺土 20g，鋁酸鹽水泥15g， 并將其混合，之后進行混捏ll分鐘；將上述混合后的干料中加水潤濕；配 制濃度為2.5-3.0wt %的有機物造孔劑CMC溶液，將上述CMC溶液加入到 經(jīng)潤濕后的干料中，并將上述潤濕后的混合物混碾成膏狀物，將膏狀物在 小型雙螺桿擠出機上成型，擠出03的條形物；將上述條形物于125。C干燥 3.0小時，再于38(TC焙燒1.5小時，即可制得本發(fā)明所述的脫氯劑。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為 87N/cm,堆比重為0.59g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h"、室溫20。C條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為40.0%。實施例4稱取活性氧化鋅25g,輕質碳酸鉤40g,凹凸棒石粘土30g，鋁酸鹽水 泥5g,并將其混合，之后進行混捏15分鐘；將上述混合后的干料中加水潤 濕；配制濃度為2.5-3.0wt %的有機物造孔劑CMC溶液，將上述CMC溶液 加入到經(jīng)潤濕后的干料中，并將上述潤濕后的混合物混碾成膏狀物，將膏 狀物在小型雙螺桿擠出機上成型，擠出0)2的條形物；將上述條形物于130°C 干燥4.5小時，再于370。C焙燒3.5小時，即可制得本發(fā)明所述的脫氯劑。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為 88N/cm,堆比重為0.65g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h"、室溫20。C條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為36.3%。實施例5稱取活性氧化鋅17g,氫氧化鈣55g，凹凸棒石粘土25g，鋁酸鹽水泥 3g，并將其混合，之后進行混捏13分鐘；將上述混合后的干料中加水潤濕, 向上述經(jīng)潤濕后的干料中添加80g造孔劑田菁粉糊，并將上述潤濕后的混合物混碾成膏狀物，將膏狀物在小型雙螺桿擠出機上成型，擠出。3的條形物；將上述條形物于12(TC干燥5.5小時，再于35(TC焙燒6.5小時，即可制得本發(fā)明所述的脫氯劑。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為 81N/cm，堆比重為0.64g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h"、室溫2(TC條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為37.4%。實施例6稱取活性氧化鋅10g，氫氧化4丐48g,凹凸一奉石粘土35g，鋁酸鹽水泥 7g，并將其混合，之后進行混捏ll分鐘；將上述混合后的干料中加水潤濕， 向上述經(jīng)潤濕后的干料中添加80g田菁粉糊，并將上述潤濕后的混合物混 碾成膏狀物，將膏狀物在小型雙螺桿擠出機上成型，擠出03的條形物；將 上述條形物于12(TC干燥1.5小時，再于350。C焙燒0.5小時，即可制得本 發(fā)明所述的脫氯劑，在該實施例中選擇上述千燥和焙燒溫度，能夠獲得該 完整晶形的脫氯劑，脫氯活性更高。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為 116N/cm,堆比重為0.62g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h"、室溫20。C條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為53.9%。實施例7稱取活性氧化鋅25g，氫氧化鈣55g，凹凸棒石粘土15g，鋁酸鹽水泥 5g,并將其混合，之后進行混捏ll分鐘；將上述混合后的干料中加水潤濕, 向上述經(jīng)潤濕后的干料中添加80g田菁粉糊，并將上述潤濕后的混合物混 碾成膏狀物，將膏狀物在小型雙螺桿擠出機上成型，擠出(D3的條形物；將 上述條形物于12(TC干燥1.5小時，再于35(TC焙燒0.5小時，即可制得本發(fā)明所述的脫氯劑，在該實施例中選擇上述干燥和焙燒溫度，能夠獲得該 完整晶形的脫氯劑，脫氯活性更高。對上述脫氯劑進行物理性質測試表明，該脫氯劑的側壓強度為116N/cm,堆比重為0.62g/ml;將上述制備得到的脫氯劑粉碎至20 ~ 40目， 并在空速3000h-'、室溫2(TC條件下對其氯容量進行評價，測試結果表明該 實施例中制備得到的脫氯劑的一次性穿透氯容為53.1%。專業(yè)普通技術人員應該明白，在此基礎上所做出的未超出權利要求保護范 圍的任何形式和細節(jié)的變化，均屬于本發(fā)明所要保護的范圍。
權利要求
1. 一種脫氯劑，其包括載體和活性組分，其特征在于，所述活性組分為由活性ZnO、Ca(OH)2或輕質CaCO3形成的混合物；所述載體為粘土和鋁酸鹽水泥。
2. 根據(jù)權利要求1所述的脫氯劑，其特征在于，所屬脫氯劑由10~25wt% 的活性ZnO、 40 ~ 55wt。/。的Ca(OH)2或輕質CaC03、 15 ~ 35wt。/。的粘土 和3 ~ 15wt。/。的鋁酸鹽水泥混合而成。
3. 根據(jù)權利要求2所述的脫氯劑，其特征在于，所述脫氯劑由15 ~ 20wt% 的活性ZnO、 45 ~ 50wt。/。的Ca(OH)2或輕質CaC03、 20 ~ 30wt。/。的粘土 和5 ~ 10wt。/。的鋁酸鹽水泥混合而成。
4. 根據(jù)權利要求1所述的脫氯劑，所述粘土為高嶺土、凹凸棒石粘土。
5. —種權利要求1所述脫氯劑的制備方法，其包括如下步驟(1 )將適量的活性ZnO、 Ca(OH)2或輕質CaC03、粘土和鋁酸鹽水泥混合， 并充分混捏；(2) 將經(jīng)步驟(1)混勻后的干料加水潤濕，并添加適量有機物作為造孔 劑，將上述物質混碾成膏狀物，將上述膏狀物擠條成形；(3) 將上述條狀物于100~ 130。C進行干燥，再于330 380。C進行焙燒， 即可制得脫氯劑。
6. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混捏時間為10-15 分鐘。
7. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，將步驟(2)中得到的 條狀物于120。C干燥1.5小時，再于350。C焙燒0.5小時。
8. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述有機物為縮甲基纖 維素鈉鹽溶液或干料、田菁粉糊、淀粉糊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種常溫脫氯劑，該脫氯劑包括活性組分和載體，所述活性組分是活性ZnO、Ca(OH)₂或輕質CaCO₃形成的混合物；所述載體為粘土和鋁酸鹽水泥。本發(fā)明還公開了上述脫氯劑的制備方法，使用該制備方法制備得到的常溫脫氯劑可以在常溫下實現(xiàn)脫氯劑的脫氯功能，具有較高的氯容量，和較高的脫氯精度。
文檔編號B01D53/68GK101269294SQ200810112019
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權日2008年5月20日
發(fā)明者劉鳳仁, 劉振義, 喻永生 申請人:北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司