化學吸著劑及其製備和使用方法
2023-07-14 14:30:26 2
專利名稱：化學吸著劑及其製備和使用方法
技術領域：
本發明屬於化學吸著劑領域。
背景技術：
在爐內吸著劑噴射(FSI)技術中，鈣基(氫氧化鈣，Ca(OH)2，或碳酸鈣，CaCO3)吸著劑粉末被噴射到燃煤鍋爐的爐堂上部區域以控制SO2的排放。SO2的排放會引起嚴重的環境問題，如酸雨。儘管在已有裝置中，FSI是成本有效而易於改裝的，但它不能與其它更為昂貴的SO2控制技術競爭，因為其SO2去除效率低。利用這一技術使用各種純的和化學促進的鈣基吸著劑最多只能吸收60-70％的SO2(Ca/S=2時)，離Clean Air Act of 1990規定的除去90％-95％硫的目的相去甚遠。
在噴射到爐內後，吸著劑通過兩步反應除去SO2。首先，吸著劑分解成CaO(燒結反應)
然後，CaO在有氧氣存在的條件下與SO2反應產生CaSO4(硫酸鹽化反應)
影響SO2去除的另一重要因素是CaO的燒結。CaO的燒結減少了保證硫酸鹽化反應所需的表面積和孔隙率；因此，CaO燒結物在很大程度上決定了硫酸鹽化反應的速度。
有許多因素影響特定鈣基吸著劑的性能，它們在決定固體的總反應速度上起著重要的作用。粒徑是一重要的因素，因為大粒徑限制了燒結和硫酸鹽化反應的傳遞速度。然而，如果小於5μm，則粒徑不再是吸收硫的決定性因素，因為小於這個粒徑時，傳質和傳熱的阻力變得不重要了。請參看Milne等的High-temperature,Short-Time Sulfationof Calcium-Based Sorbents,Ind.Eng.Chem.Res.vol.29,No.11,pp.2201-2214(1990)，在這裡引入作為參考。Borgwardt的著作Sintering ofNascent Calcium Oxide,Chemical Engineering Science,Vol.44,No.1,pp.53,60(1989)中報導，燒結速度取決於吸著劑原料(碳酸鹽或氫氧化物)的種類和固體母體中外來離子和雜質的濃度。Borgwardt發現由碳酸鹽得到的CaO(c-CaO)燒結得比由氫氧化物得到的CaO(h-CaO)慢，隨外來離子濃度的升高，燒結速度加快。
上述暗示如果使用足夠小的顆粒來減少反應中的傳遞阻力，則碳酸鈣顆粒能得到比氫氧化物顆粒更高的硫吸收率，因為其氧化物燒結相對慢。然而，實驗室和中試規模的研究(請參看Milne等於1990年發表的論文；以及Bortz and Flament,Recent IFRF Fundamental andPilot Scale Studies on the Direct Sorbent Injection Process,proceedingsFirst Joint Symposium on Dry SO2and Simultaneous SO2-NO2ControlTechnologies,Vol.,I,EPA-600/9-85/020a,pp.17-1-17-22(1985)，在這裡引入作為參考，表明氫氧化物經常具有比碳酸鹽高的硫吸收能力，這可以通過比較吸著劑母體的表面積、孔體積和孔徑分布來解釋。碳酸鹽粉末通常不是多孔的，具有相當低的表面積，其值通常小於2-3m2/gm。隨後產生的氧化鈣的孔徑分布主要由較小的孔組成(半徑小於50A°)，因為它們大多是由很小的孔長成，或是由碳酸鈣顆粒內部破裂形成的。
基於實驗觀察，人們普遍接受這樣一個概念對於硫的吸收存在一個最佳孔徑範圍(通常是直徑約100-200A°)，能提供足夠的表面積以進行硫酸鹽化反應，而不會使孔很快被填滿和引起孔口堵塞，當孔徑較小時，這種填滿和堵塞會導致反應過早終止。因此，可以相信，低表面積、低孔隙率碳酸鹽的總反應速度是由佔多數的較小的孔在煅燒中決定的。另一方面，氫氧化鈣吸著劑本來就具有約12-18m2/gm的表面積和確定的相應孔結構，在煅燒過程中產生許多最佳範圍內的孔。應當注意到，對於大於200A°的孔，表面積與孔體積的比率逐漸減少，不管孔隙率有多高，對於硫酸鹽化反應，CaO的表面積都相對較低。
吸著劑吸收硫的能力主要受其煅燒產物CaO的表面積的影響；表面積越高，SO2與CaO之間的反應速度就越快。然而，CaO反應速度不僅由於硫酸鹽化反應使表面積損失而損失，而且由於高溫誘導燒結使顆粒聚結而損失。至今，研究界的通常理解是為了得到高吸著劑轉化率，要求高CaO初生表面積和較低的燒結速度。包括我們以前的研究在內的各種工作主要集中在生產改性氫氧化鈣粉末上，結果合成了木素磺酸鹽改性的氫氧化物粉末，它具有高的原始表面積，大於60m2/gm。然而，這種粉末在吸著劑轉化率上的改進很有限，僅為500ms(與純氫氧化物的32％比較為38％)。請參看Kirchgessner,D.A.,Jozewicz,W.,Enhancement of Reactivity in Surfactant-Modified Sorbentsfor Sulfurdioxide Control.Ind.Eng.Chem.Res.,28(4),pp.413-418(1989)，在這裡引入作為參考。
在前面比較氫氧化鈣和碳酸鈣吸著劑的討論中表明，在實驗室和中試研究中水合物表現出優良的反應速度，這是因為它們具有更為張開的原始孔結構，使h-CaO的孔徑變為相對有利的分布。然而，h-CaO的快速燒結妨礙了實現吸著劑的高效利用，在1-2秒的時間內轉化率通常為32-38％。
因此，本發明的目的是生產一種具有張開的原始孔結構的碳酸鈣固體形式的改進吸著劑，在分解時能產生最佳的孔徑分布。其煅燒產物的較慢燒結能提供足夠的接觸表面以長時間吸收SO2，而且在速度減緩現象發生之前充分利用吸著劑。速度減緩現象包括孔的填滿和孔口的堵塞，能劇烈地降低反應速度。
儘管自然界中存在豐富的碳酸鈣，所有已知的碳酸鈣吸著劑通常都不是多孔的，不具有所需高效吸收SO2的結構性質。因此，本發明的目的是通過化學或物理方法生產這樣一種吸著劑。
在工業上，生產碳酸鈣粉末用於許多用途，例如在造紙、塗料和塑料生產工業中用作填料和增量劑。如在造紙工業中，其用途是提高紙的不透明度和亮度以及提高其松厚度。在這些應用中，碳酸鈣的性質是重要的，由生產商優化，包括粒徑的細度、產品粒徑分布的均勻性、光學性質(不透明性，折光指數等)和產品純度。然而，在除去SO2的CaCO3應用中所需的性質是完全不同的。
儘管本發明的優點是根據其除去二氧化硫的用途來描述的，但本發明吸著劑的用途並不限於此，這反應在以下公開的內容中。本發明所公開的內容和其用途將使其它優點和解決化學吸著領域中的其它問題變得明顯。
發明概述本發明包括碳酸鈣吸著劑和及其生產和使用方法。
從本質上講，本發明涉及開發除去SO2的CaCO3吸著劑(儘管也考慮了其它用途)，關鍵在於優化對高效除去SO2十分重要的兩種性質(ⅰ)高表面積(S)，和(ⅱ)表面積對孔體積(P)高的比率，即S/P。
後一指標是基於對內部孔結構和孔徑分布改進的基本理解開發的。以下是關於這些指標的概念和應用的簡單論述。
考慮兩種母體碳酸鈣粉末Cab1和Cab2，它們具有相同的高表面積，但其孔體積不同，即S1=S2，但P1＜P2(3)因此，Cab1具有比Cab2高的S/P比率，設定r1和r2為這些粉末的平均孔半徑。因為大部分表面積是內部的，S=2πrn (4)P=πr2n (5)其中n是孔系統的總長度。從方程(3)、(4)和(5)可以看出r1＜r2(6)因此，母體Cab1的孔半徑較小。現在基於發生煅燒的內表面積考慮單個孔的半徑r。由於形成了體積較小的產物CaO，孔的內表面積有一定損失，導致內部半徑增加了Δr。由於煅燒反應，分解速度直接正比於孔內部表面積。
煅燒速度=k1[(r+Δr)2-r2]α表面積=k2r,(7)其中k1和k2是常數。因此，Δr=(k2/2k1)=常數 (8)所以，SCaO/Scarb=2π(r+Δr)/2πr=1+Δr/r (9)因此，Δr與孔徑無關，當r下降時，SCaO升高，對於給定的Scarb，能產生較高表面的CaO。因此，r較小的碳酸鈣母體(S/P較大)在煅燒時能產生表面積較大的CaO。
從產生具有最佳孔徑範圍的孔的觀點來看，表面積對孔體積的高比率也是很重要的。高S/P意味著碳酸鹽母體中大多數孔的直徑小於100A°。在煅燒時，這些孔的直徑將擴大，大部分會落入約100-200A°的最佳直徑範圍內，使得有足夠的表面積用於硫酸鹽化反應，而孔不會被堵塞或填滿。與此相反，如果表面積對孔體積的比率較小，碳酸鹽母體中孔的大部分已經在約100-約200A°的範圍內，一旦煅燒，大多數孔的直徑變得大於200A°，因此不能提供足夠的表面積用於硫酸鹽化反應。
根據這一基礎理論，可以成功地使用溼法沉澱技術生產具有上述性質的碳酸鈣吸著劑，即在水溶液中使氫氧化鈣粉末與CO2氣體反應，優選地，在有痕量表面活性劑存在的條件下進行。吸著劑的製備和測試、它的性質、以及其SO2反應速度試驗和結果在下面描述。
因此，本發明的吸著劑包括碳酸鈣粉末，該粉末包括平均表面積高於約40m2/克的粉末顆粒；粉末具有某一平均孔體積的孔，平均表面積對平均孔體積的比率為約200-約350m2/cm3。
優選地，本發明吸著劑的平均表面積大於約60m2/克。此外，還優選粉末的平均孔體積高於約0.18cm3/g。在優選方案中，吸著劑還可以包括至少一種表面活性劑，其優選濃度為至少約2％重量。優選的表面活性劑是羧酸的鈉鹽，如可以從市場上購買的商標為Dispex，特別是DispexN40V。
儘管可以用其它方法生產，但是本發明的吸著劑優選通過從氫氧化鈣溶液沉澱來生產。
本發明還包括一種生產碳酸鈣吸著劑的方法，包括以下步驟(a)製備鈣(Ⅱ)離子的懸浮液；(b)使二氧化碳氣體在足夠高的溫度下流過懸浮液足夠長的時間以形成碳酸鈣，其中，步驟(a)的懸浮液中鈣(Ⅱ)離子懸浮液濃度優選至少約4sat；(下標「sat」是標準溫度和壓力下的飽和溶液濃度，前面的數值是倍增因數)，並且，所述二氧化碳氣體的流量優選至少約0.48升/分鐘。特別優選的是，步驟(a)的懸浮液中鈣(Ⅱ)離子懸浮液濃度優選至少約16sat。特別優選二氧化碳氣流的流量至少約2.4升/分鐘。
優選地，該方法包括在步驟(b)期間加入至少一種表面活性劑，如上面提及那些。
本發明還包括一種從氣流中除去二氧化硫的方法。概括地說，本發明方法包括以下步驟在本發明很多基本的和優選的實施方案中，在足夠高的溫度下使氣流暴露於本發明的吸著劑足夠長的時間，以使二氧化硫束縛到所述吸著劑上。本發明方法可以用已知技術來進行，使用這些吸著劑的參數在現有技術中是已知的。
本發明還包括從樣品中除去重金屬的方法。從根本上講，本發明方法包括以下步驟使含有重金屬的樣品在足夠高的溫度下暴露於本發明在此描述的很多基本的和優選的實施方案中的吸著劑足夠長的時間，以使重金屬束縛到所述吸著劑上。本發明方法可以用已知技術來進行，使用這些吸著劑的參數在現有技術中是已知的。這些樣品通常是以氣體或流體形式存在，吸著劑可以通過現有技術中已知的方式與樣品接觸。
本發明的一個目的是開發一種具有最佳結構性質(表面積、孔體積、孔徑分布)的鈣基吸著劑以提高其從熱煙道氣中吸收二氧化硫的能力。通常，在800-約1200℃的有利反應溫度範圍和1-2秒的固體停留時間內，所有已知鈣基吸著劑(氫氧化物和碳酸鹽)能達到30-40％的最大吸著劑轉化率(Ca/S=2)。
被本發明吸著劑吸附的二氧化硫和/或重金屬可以通過現有技術被釋放出來，並再生吸著劑。
附圖概述
圖1是本發明一個實施方案中製造吸著劑的漿料鼓泡反應器的示意圖；圖2是顯示按本發明一個實施方案生產的碳酸鈣吸著劑顆粒的表面積與在不同漿料(用於沉澱吸著劑)濃度下的二氧化碳流量之間的關係曲線；圖3顯示了按本發明一個實施方案生產的碳酸鈣吸著劑顆粒的表面積與在不同漿料(用於沉澱吸著劑)濃度下存在表面活性劑之間的關係；圖4是按本發明一個實施方案生產的CaCO3吸著劑樣品的掃描電子顯微照片；圖5是按本發明一個實施方案生產的CaCO3吸著劑樣品的粒徑分布圖；圖6是本按發明一個實施方案生產的CaCO3吸著劑樣品與現有其它吸著劑根據硫酸鹽化反應程度測定的性能比較圖。
優選方案的詳細描述根據前面的發明概述，下面是優選實施方案的詳細描述，被認為是實現生產和使用從廢氣流中除去二氧化硫的碳酸鈣吸著劑的最好方式。
吸著劑的製備和品質鑑定碳酸鈣粉末可以通過溼法沉澱技術在漿料起泡柱式反應系統中生產。該方法包括使氫氧化鈣(Ca(OH)2)粉末與CO2氣體在水溶液中反應，優選存在痕量的表面活性劑。可以使用長為15英寸、外徑為2英寸的有機玻璃柱作為反應器。柱的底部安裝一個陶瓷過濾器以均勻地分布氣體。溶液中Ca(OH)2的濃度(如1升中25.6克)、表面活性劑的量(如佔氫氧化鈣重量2％的DispexN40V)、以及CO2的流量(如在STP下5SCFH)按最佳反應條件來建立，以設計出特定的性質，即沉澱出的CaCO3的表面積、孔體積和孔徑分布。CaCO3粉末可以過濾，並在真空烘箱內(75℃)乾燥過夜，然後粉碎生產細顆粒。
此後，在高溫夾帶流反應器中對粉末進行實驗以考查其吸收SO2的有效性。僅在530ms和1080℃的反應溫度下，70％的吸著劑轉化為硫酸鈣(CaSO4)。它接近於標準鈣基吸著劑以常用於高溫吸著劑噴射方法的固體形式使用以控制SO2排放時所獲得轉化率的兩倍。
試驗室規模的反應柱1如圖1所示。氫氧化鈣水懸浮液2用作漿料介質，CO2通過轉子流量計3供應，CO2用於進行碳酸鹽化反應，如圖1所示設備的大小包括容量為1升的柱子，其直徑為6.6cm高為38cm。燒結玻璃板4封裝在柱子的底部用作氣體分布器。CO2鼓泡通過懸浮液足夠長的時間，以導致CaCO3的形成並沉澱，對於在這裡所使用的濃度通常是5-25分鐘。通過改變漿料的外觀可以容易地確定，即更稠、更粘的外觀。然後，碳酸鈣懸浮液可以過濾，並在真空烘箱內乾燥一段時間(對於約25-50克吸著劑，通常是在70℃在真空下至少6小時；可以用工業乾燥設備放大，如流化床乾燥器)。影響碳酸鈣的形成和物理性質的參數是的Ca(OH)2的濃度、CO2的流量、碳酸鹽化的時間，以及是否有添加劑存在。
研究各種參數以確定製備具有前述性質的CaCO3的最佳條件。參數試驗包括從飽和濃度1.6g/lit(1sat)到25.6g/lit(16sat)改變Ca(OH)2的濃度，以及從0.24lpm到2.4lpm改變CO2的流量。圖2表明了在特定濃度下CaCO3的表面積隨CO2流量的變化關係。可以看出，在飽和或稍微高於飽和(高至2sat)的條件下，高CO2流量(大於0.48lpm)不利於獲得良好表面積。與此相反，在4sat或更高的漿料濃度下，最優CO2流量得到的最終沉澱產物的表面積最大。
16sat濃度和2.4lpm的CO2流量這一條件能得到約35m2/g的表面積。在沉澱過程中加入少量的分散劑或表面活性劑可以進一步改進CaCO3的性質。已知離子型表面活性添加劑作為含水系統中的分散劑能降低晶體的聚集。添加劑可以是陰離子型表面活性劑，如Dispex(可以從Allied Colloids Inc.of Suffolk,Virginia購得)，它是一種聚羧酸鈉鹽。Dispex是低分子量水溶性表面活性劑，是固體含量為40％的流動性液體。儘管本發明不局限於任何操作理論，但可以相信表面活性劑在水中通過離子化起穩定和分散的作用，產生了鈉陽離子和聚陰離子。可以相信這一聚陰離子不可逆地吸附到顆粒表面，使顆粒帶負電荷。然後，相鄰顆粒相互排斥，以維持懸浮狀態。在Ca(OH)2漿料中Dispex的濃度約為2.0wt％w.r.t.Ca(OH)2。
圖3表明了Dispex的存在是如何導致碳酸鈣表面積增加的。在濃度為16sat和2.4lpm的CO2流量以及有2wt％Dispex存在這一條件下生產的吸著劑明顯是一種改進產品，其性能大大優於現有技術中描述的產品。因此對這一吸著劑進行進一步的品質鑑定和測試，該吸著劑的表面積為60m2/g，孔體積為0.18cc/g(以後稱之為60pa18吸著劑)。
對60pa18吸著劑進行掃描電子顯微(SEM)研究、X射線衍射(XRD)研究、初級粒徑分布研究和孔徑分布研究。圖4表明這一碳酸鈣粉末是高度多孔的，並示出了其顆粒性質。從XRD研究可以看出，這一粉末具有方解石晶體結構。初級粒徑分布分析(使用MicrometricsModel 5100 Sedigraph分析儀)示於圖5，質量中值粒徑(d50)為約0.9μm。
反應速度測試在反應器系統中測試60pa18吸著劑在除去SO2上的性能。反應器系統是下降管式夾帶流反應器系統，裝有水冷粉末噴射和收集探針，在線停留時間測定和就地顆粒分級裝置。這種反應器系統和其操作方式的詳細描述公開在Raghunathan等的Raghunathan K.,A.Ghosh-Dastidar,and L.-S.Fan,A Technique for the Study of UltrafastGas-Solid Reactions for Residence Time less than 100ms,Rev.Sci.Instrum.,63(11),5469(1992)，以及Ghosh-Dastidar等的Ghosh-Dastidar,A.,Mahuli,S.,Agnihotri,R.,and Fan,L.-S.,Ultrafast Calcination andSintering of Ca(OH)2powder:Experimental Modeling,Chem.Eng.Sci.,Vol.50,No.13,pp.2029-2040,(1995)中，兩者在這裡都引入作為參考。測試在3900ppm SO2濃度的條件下進行，這一濃度相當於煙道氣中的SO2濃度。剩餘組分為5.45％的O2和平衡量的N2。實驗在1080℃的溫度下進行，固體的停留時間是530毫秒。為了比較60pa18吸著劑與其他常用吸著劑的反應速度，還用市場上購得的石灰石(LC,Linwood CaCO3)、氫氧化鈣(LH,Linwood Ca(OH)2)和改性水合物(MH,1.5％木素改性Linwood水合物)進行了實驗。改性水合物是U.S.EPA(Kirchgessner and Jozewicz,1989)為改進純水合物反應速度而首次開發的。在他們的試驗中，將陰離子表面活性劑木素磺酸鈣加入到水合用的水中，已觀察到了水合物利用率的提高。最佳木素磺酸鹽濃度確定為1.5％，使純水合物的利用率提高了20％。在本測試中，改進水合物(MH)用類似於Kirchgessner and Jozewicz(1989)中的方法製備。為了比較分析，所有吸著劑都在相同溫度、氣體組成和停留時間下進行測試。而且，對於所有的吸著劑，在反應器後的旋風分離器中就地分級。在離子色譜(IC)系統中用硫酸鹽分析法分析平均尺寸為3.9μm(氣動)吸著劑的轉化率。
圖6給出了吸著劑硫酸鹽化程度的結果。60pa18的硫酸鹽化程度接近70％，而LH、LC和MH分別為32％、27％和38％。LH、LC和MH獲得的結果與文獻(請參看Milne等(1990)和Kirchgessner andJozewicz,(1989)的論文)中報導和數值一致。這用來證明使用本發明吸著劑獲得的結果的有效性和可靠性。通過在相同條件下進行多組測試60pa18結果的可重複性得到了證明，其轉化率在平均±5％的範圍內。當用實際條件下的利用率表示時，60pa18反應速度的真實意義變得更明確。試驗是在相應於SO2的不同條件下進行的。如果將結果推斷到實際操作條件，當摩爾比率Ca/S約為2，吸著劑的轉化率為70％時，SO2的除去率則非常高(＞95％)。
吸著劑吸收硫的能力很大程度上受燒結產品CaO的表面積的影響。表面積越高，SO2與CaO之間的反應速率越快。然而，CaO反應速度不僅由於硫酸鹽化反應使表面積損失而損失，而且由於高溫誘導燒結使顆粒聚結而損失。至今，研究界的通常理解是為了得到高吸著劑轉化率，要求高CaO初生表面積和較低的燒結速度。以前的研究主要集中在生產改性氫氧化鈣粉末上，結果合成了木素磺酸鹽改性的氫氧化鈣粉末，它具有高的原始表面積，大於60m2/gm。然而，這種粉末在吸著劑轉化率上的改進很有限，僅為500ms(與純氫氧化物的32％比較為38％)。
Linwood碳酸鹽(從Liwood Mining Minerals Co.購得的表面積很低的碳酸鈣)試驗表明，儘管這一粉末的轉化率低，但是，煅燒後的形態，CaO，具有高的原始表面積，與氫氧化鈣得到的CaO相比，由於燒結較慢，能在較長時間內保持這種高值。在這種情況下，不利的孔徑分布與快速燒結引起的表面積急劇損失相比，更應對不良SO2吸收負責。
因此，可以確信，如果合成了具有最佳孔結構(煅燒時又生成具有有利孔徑分布的CaO)的碳酸鈣粉末，並用於SO2的吸收，將會得到非常高的吸著劑轉化率，因此具有相當高的SO2吸收能力。
所以，與現有吸著劑相比，本發明的吸著劑顯示出在除去SO2方面具有可論證的優點。這些優點包括(1)相對高的SO2去除能力(高至95％或更高)；(2)降低了吸著劑的需要量(在Ca/S=1.5時，SO2去除率＞95％)；(3)增強了使用高硫煤的能力；(4)由於提高了SO2去除能力，本身就是低成本易改裝技術的FSI過程在工業上更具吸引力；(5)這一高反應活性的粉末在從熱煙道氣或其它有毒介質中除去其它重金屬和/或無機物上有潛在的應用。
根據本發明所公開的內容，本領域內的普通技術人員可以對本發明作出改進，如對組成材料以及它們的濃度和/或物理或化學性質、過程參數等進行不顯著的改變，以使得在不脫離由所附權利要求書限定的本發明精神的情況下使用本發明。
權利要求
1．一種吸著劑，包括碳酸鈣粉末，該粉末包括平均表面積高於約30m2/g的粉末顆粒；所述粉末顆粒具有某一平均孔體積的孔，所述平均表面積對所述平均孔體積的比率至少為約200m2/cm3。
2．一種吸著劑，包括碳酸鈣粉末，該粉末包括平均表面積高於約40m2/g的粉末顆粒；所述粉末具有某一平均孔體積的孔，平均表面積對平均孔體積的比率為約200-約350m2/cm3。
3．如權利要求2的吸著劑，其中，所述平均表面積高於約60m2/克。
4．如權利要求2的吸著劑，其中，所述粉末的平均孔體積高於約0.18cm3/g。
5．如權利要求2的吸著劑，其中，所述吸著劑還包括至少一種表面活性劑。
6．如權利要求5的吸著劑，其中，所述吸著劑包括至少約2％重量的所述至少一種表面活性劑。
7．如權利要求5的吸著劑，其中，所述至少一種表面活性劑選自聚羧酸的鈉鹽組成的組。
8．如權利要求2的吸著劑，其中，所述吸著劑是從氫氧化鈣溶液中用沉澱法生產的。
9．一種製備碳酸鈣吸著劑的方法，所述方法包括以下步驟(a)製備鈣(Ⅱ)離子的懸浮液；和(b)使二氧化碳氣體在足夠高的溫度下流過懸浮液足夠長的時間以形成碳酸鈣，其中，步驟(a)的懸浮液中鈣(Ⅱ)離子懸浮液濃度至少約4sat；所述二氧化碳氣流的流量優選至少約0.48升/分鐘。
10．如權利要求9的方法，其中，步驟(a)的懸浮液中鈣(Ⅱ)離子懸浮液的濃度至少約16sat。
11．如權利要求9的方法，其中，所述二氧化碳氣流的流量至少約2.4升/分鐘。
12．如權利要求9的方法，其中，所述方法還包括在步驟(b)中加入至少一種表面活性劑。
13．一種從氣流中除去二氧化硫的方法，所述方法包括在足夠高的溫度下使所述氣流暴露於吸著劑足夠長的時間，以使二氧化硫束縛到所述吸著劑上，所述吸著劑包括碳酸鈣粉末，該粉末包括平均表面積高於約40m2/g的粉末顆粒；所述粉末具有某一平均孔體積的孔，並且，所述的平均表面積對所述的平均孔體積的比率為約200-約350m2/cm3。
14．如權利要求13的方法，其中，所述平均表面積高於約60m2/克。
15．如權利要求13的方法，其中，所述粉末的平均孔體積為約0.18cm3/g。
16．如權利要求13的方法，其中，所述吸著劑還包括至少一種表面活性劑。
17．如權利要求13的方法，其中，所述吸著劑包括至少約2％重量的所述至少一種表面活性劑。
18．如權利要求13的方法，其中，所述至少一種表面活性劑選自由聚羧酸的鈉鹽和陰離子表面活性劑組成的組。
19．如權利要求13的方法，其中，所述吸著劑是從氫氧化鈣溶液中用沉澱法生產的。
20．一種從樣品中除去至少一種重金屬的方法，所述方法包括在足夠高的溫度下使所述樣品暴露於所述吸著劑足夠長的時間，以使所述至少一種重金屬束縛到所述吸著劑上，所述吸著劑包括碳酸鈣粉末，該粉末包括平均表面積高於約40m2/g的粉末顆粒；所述粉末顆粒具有某一平均孔體積的孔，所述平均表面積對所述平均孔體積的比率為約200-約350m2/cm3。
21．如權利要求20的方法，其中，所述平均表面積高於約60m2/g。
22．如權利要求20的方法，其中，所述粉末的平均孔體積為約0.18cm3/g。
23．如權利要求20的方法，其中，所述吸著劑還包括至少一種表面活性劑。
24．如權利要求23的方法，其中，所述吸著劑包括至少約2％重量的所述至少一種表面活性劑。
25．如權利要求13的方法，其中，所述至少一種表面活性劑選自由聚羧酸的鈉鹽和陰離子表面活性劑組成的組。
全文摘要
根據本發明,生產了一種新型的CaCO
文檔編號B01J20/04GK1213327SQ97192935
公開日1999年4月7日 申請日期1997年1月8日 優先權日1996年1月10日
發明者範良士, 阿比希傑特·高希-達斯蒂達爾, 蘇哈斯·馬胡利 申請人:俄亥俄州立大學研究基金會