凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法
2023-09-18 18:10:20 1
專利名稱：凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及沼氣，具體涉及一種凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法。
背景技術：
沼氣的主要成分有甲烷、二氧化碳和硫化氫，還有少量的氨、氮、氫和一氧化碳等。
沼氣中的硫化氫具有惡臭雞蛋味，是強烈的神經毒物，經呼吸系統進入血液中，當來不及氧化時會引起全身中毒反應，隨著硫化氫濃度的增加會造成呼吸麻痺、窒息死亡。硫化氫燃燒生成的二氧化硫是一種腐蝕性很強的氣體，同時進入大氣能產生「酸雨」，不僅會危害人體健康，汙染環境，而且會加速腐蝕爐具、炊具、熱水器和家用電器，縮短其使用壽命。
沼氣中經常含有一定量的水蒸氣，這些水蒸氣冷凝後會堵塞輸氣管道，當輸氣管中有冷凝水堵塞，沼氣爐和沼氣燈燃燒時經常發生閃動，致使火焰忽大忽小，燈光忽明忽暗，影響沼氣的使用效果。氣候寒冷的地區，每到冬季，輸氣管中的積水常因結冰使輸氣管堵塞，沼氣不能暢通。
為保證人體健康、沼氣爐、沼氣燈正常工作和保護大氣環境，延長燃氣設備等的使用壽命，改善燃氣具尤其是沼氣熱水器的燃燒質量，沼氣必須要進行脫硫脫水乾燥處理。
中國專利公開號CN1121950，
公開日為1996年5月8日，名稱為「乾式成型脫硫劑及其製備和用途」，公開了「一種乾式成型脫硫劑及其製備方法和用途。該脫硫劑中主要活性組分系天然鐵礦、鐵礦渣以及氧化鋅，再加入水、造孔劑、粘結劑等，經混合擠條而成。它具有生產成本低，在常溫、常壓下，脫除硫化氫效率高，耐二氧化碳含量高等優點，可被廣泛用於脫除煤氣、水煤氣、天然氣、沼氣等可燃氣中的無機硫硫化氫。」經過反覆試驗，上述專利的不足之處是「乾式成型脫硫劑」雖然能達到脫硫的效果，但是由於所選用的造孔劑除木屑價格較低，其它的原料價格較高，不利於推廣應用；粘結劑選用「石灰、碳酸鈉、糊精、水玻璃、澱粉」，在「混合擠條」時能起到粘結的作用，經過200～300℃的焙燒後，乾式成型脫硫劑的強度較低，在使用過程中，圓柱條狀的脫硫劑容易產生粉狀物，大大降低了乾式成型脫硫劑的使用壽命，乾式成型脫硫劑也不具備脫水乾燥的功能。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中不足之處，提供一種生產工藝簡單、成本低廉、脫硫乾燥效果顯著的凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法。
凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法是氧化處理、配料粉碎、浸泡擠壓、晾曬磨粉、造粒晾曬、焙燒篩分、包裝為成品。凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的配料由凹凸棒石粘土、廢鐵屑和白雲石組成。
凹凸棒石粘土是一種具鏈層狀結構的含水富鎂矽酸鹽粘土礦物，土質細膩，表面光滑，質地較輕，潮溼時呈粘性和可塑性，其粘度可達到3000mPa·s以上，有利於原料之間的粘結；經過焙燒後的凹凸棒石粘土具有獨特的晶體結構，較大的比表面積和較好的吸附和吸水性能，吸水率大於自身重量的85％，並且在水中長時間浸泡不會崩解。
廢鐵屑是指金屬切削加工過程中所產生的各種鐵屑，鐵屑除了回收重新熔煉，沒有多大的利用價值，工廠一般稱為廢鐵屑，廢鐵屑經過氧化處理後與沼氣中的硫化氫反應生成硫化鐵。
白雲石主要成分為CaMg(CO3)2，天然白雲石的比表面積非常小，而焙燒過的白雲石的比表面積和孔容積則比未焙燒白雲石的要大得多，這是由於白雲石在焙燒過程中MgCO3和CaCO3分解釋放出CO2，使得其內部形成了均勻、稀疏的孔隙結構，焙燒後的白雲石化學活性較高，與沼氣中的硫化氫反應生成了硫化鈣。
本發明通過下述技術方案予以實現1、廢鐵屑氧化處理將廢鐵屑放置露天，經過風吹雨打和日曬夜露進行自然氧化後，廢鐵屑的表面產生了大量的鐵鏽。
2、配料粉碎凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒石粘土45～75％、廢鐵屑10～35％和白雲石10～25％，將配料後的混合物進行粉碎，粉碎後的顆粒粒度控制在2毫米以內。
3、浸泡擠壓將粉碎後的顆粒加入水泥浸泡池內，用清水進行浸泡1～3天後取出，廢鐵屑表面繼續產生新的鐵鏽，凹凸棒石粘土經過水的浸泡後崩解為細小的顆粒，與廢鐵屑和白雲石共同粘結為一體，輸送到擠壓機中進行擠壓改性處理，擠壓出的片狀物厚度控制在3毫米以內。
4、晾曬磨粉將片狀物輸送到水泥場地進行晾曬，晾曬後的片狀物中含水量≤13％，晾曬後的片狀物輸入磨機中進行磨粉，磨粉後的粉狀混合物顆粒粒度控制在0.074毫米以內。
5、造粒晾曬將粉狀混合物輸入造粒機中進行造粒，造粒後的顆粒呈球形，顆粒粒度控制在1.0～6.0毫米，造粒後的顆粒輸送到水泥場地進行晾曬，晾曬後的顆粒中含水量≤13％。
6、焙燒篩分將晾曬後的顆粒輸入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在600～700℃，焙燒時間控制在1.5～3小時，焙燒後進行篩分，將焙燒過程中產生的破碎顆粒和粉狀物篩除，包裝為凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的成品。
凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑是一種深紅色球形顆粒，其表面光而不滑，顆粒內部有大量的微孔。將凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑放置在沼氣脫硫裝置內，當沼氣中的硫化氫和其它有害氣體從凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑通過時，產生化學反應和物理吸附作用，沼氣中的硫化氫生成硫化鐵和硫化鈣，水蒸氣被吸附在顆粒內部，達到脫硫和乾燥的目的。
當凹凸棒沼氣脫硫乾燥裝置內的凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑與沼氣長時間的接觸，其顆粒內部的微孔大部分為硫化氫和水份所堵塞而失去活性，凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑呈黑褐色，可以進行再生處理或更換新的凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑，再生處理的方法是將凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑從脫硫裝置內取出，先放置在大氣中進行氧化，然後使用清水對凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑進行衝洗和烘乾，凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑由黑褐色轉為深紅色時，可以重新放置在脫硫裝置內繼續使用，完成再生工藝過程，經過再生後的凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑可以多次循環使用。
凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑顆粒強度高，30粒的凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑，顆粒強度平均值達到80牛頓以上，並有很好的吸水和耐水性能，長時間浸泡在水中不會崩解。
凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法具有生產工藝簡單、成本低廉和沒有汙染的特點，凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑使用方法簡便，脫硫乾燥效果顯著，經過再生後可以多次循環使用，有利於推廣應用。
凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法適用於生產沼氣、天然氣和煤氣的脫硫乾燥劑。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的描述1、廢鐵屑氧化處理將廢鐵屑放置露天，經過風吹雨打和日曬夜露進行自然氧化後，廢鐵屑的表面產生了大量的鐵鏽。
2、配料粉碎凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒石粘土55％、廢鐵屑25％和白雲石20％，將配料後的混合物進行粉碎，粉碎後的顆粒粒度控制在2毫米以內。
3、浸泡擠壓將粉碎後的顆粒加入水泥浸泡池內，用清水進行浸泡2天後取出，廢鐵屑表面繼續產生新的鐵鏽，凹凸棒石粘土經過水的浸泡後崩解為細小的顆粒，與廢鐵屑和白雲石共同粘結為一體，輸送到擠壓機中進行擠壓改性處理，擠壓出的片狀物厚度控制在3毫米以內。
4、晾曬磨粉將片狀物輸送到水泥場地進行晾曬，晾曬後的片狀物中含水量≤13％，晾曬後的片狀物輸入磨機中進行磨粉，磨粉後的粉狀混合物顆粒粒度控制在0.074毫米以內。
5、造粒晾曬將粉狀混合物輸入造粒機中進行造粒，造粒後的顆粒呈球形，顆粒粒度控制在3.0～6.0毫米，造粒後的顆粒輸送到水泥場地進行晾曬，晾曬後的顆粒中含水量≤13％。
6、焙燒篩分將晾曬後的顆粒輸入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在650～700℃，焙燒時間控制在2.5～3小時，焙燒後進行篩分，將焙燒過程中產生的破碎顆粒和粉狀物篩除，包裝為凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的成品。
權利要求
1.一種凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法，其特徵在於，凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法是①將廢鐵屑放置露天，經過風吹雨打和日曬夜露進行自然氧化後，廢鐵屑的表面產生了大量的鐵鏽；②凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒石粘土45～75％、廢鐵屑10～35％和白雲石10～25％，將配料後的混合物進行粉碎，粉碎後的顆粒粒度控制在2毫米以內；③將粉碎後的顆粒加入水泥浸泡池內，用清水進行浸泡1～3天後取出，輸送到擠壓機中進行擠壓改性處理，擠壓出的片狀物厚度控制在3毫米以內；④將片狀物輸送到水泥場地進行晾曬，晾曬後的片狀物中含水量≤13％，晾曬後的片狀物輸入磨機中進行磨粉，磨粉後的粉狀混合物顆粒粒度控制在0.074毫米以內；⑤將粉狀混合物輸入造粒機中進行造粒，造粒後的顆粒呈球形，顆粒粒度控制在1.0～6.0毫米，造粒後的顆粒輸送到水泥場地進行晾曬，晾曬後的顆粒中含水量≤13％；⑥將晾曬後的顆粒輸入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在600～700℃，焙燒時間控制在1.5～3小時，焙燒後進行篩分，將焙燒過程中產生的破碎顆粒和粉狀物篩除，包裝為凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的成品。
全文摘要
本發明公開了一種凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法，其技術方案的要點，凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法是氧化處理、配料粉碎、浸泡擠壓、晾曬磨粉、造粒晾曬、焙燒篩分、包裝為成品。凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的配料由凹凸棒石粘土、廢鐵屑和白雲石組成。當沼氣中的硫化氫和其它有害氣體從凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑通過時，沼氣中的硫化氫生成硫化鐵和硫化鈣，水蒸氣被吸附在顆粒內部。凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法具有生產工藝簡單、成本低廉和沒有汙染的特點，有利於推廣應用，凹凸棒沼氣脫硫乾燥劑的製備方法適用於生產沼氣、天然氣和煤氣的脫硫乾燥劑。
文檔編號C10L3/00GK101081347SQ20071002381
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月28日 優先權日2007年6月28日
發明者袁長兵, 谷文書, 梁安平, 許慶華 申請人:袁長兵